HAVO WB12, 2008 - II | ||
Balk en Piramide. | |||
Gegeven is
een balk ABCD.EFGH. Het
grondvlak ABCD is een rechthoek met zijden
AB = 5 en BC = 4.
De hoogte AE is gelijk aan 6. |
|||
5p. | 6. |
Teken in de figuur hiernaast de doorsnede van het vlak door de punten H, R en Q met de balk ABCD.EFGH. |
|
De punten D, H, Q en R zijn de hoekpunten van een piramide met grondvlak DHQ en top R. |
|||
5p. | 7. | Bereken de inhoud van deze piramide. | |
Van de piramide DHQ.R kan een uitslag getekend worden. Hieronder is hiermee een begin gemaakt. Daar is HD als een lijnstuk van 6 cm getekend. |
|||
5p. | 8. |
Teken van deze uitslag het deel dat bestaat uit de vlakken DHQ en DRQ. Licht je werkwijze toe. |
|
6p. | 9. | Bereken de hoek tussen het vlak DRQ en het grondvlak ABCD. | |
Een symmetrische grafiek. | ||||||
De grafiek in de bovenste figuur hiernaast hoort bij de functie f die gegeven is door Deze
grafiek is symmetrisch ten opzichte van de y-as
en heeft de x-as als horizontale asymptoot. |
||||||
4p. | 10. |
Bereken algebraïsch de exacte waarden van de x-coördinaten van deze punten. |
||||
Op de grafiek van f worden twee transformaties na elkaar toegepast. Eerst wordt de afstand van de punten van de grafiek tot de x-as twee maal zo groot gemaakt en daarna wordt de afstand tot de y-as gehalveerd. Zie de onderste figuur hiernaast. |
||||||
4p. | 11. |
Geef een functievoorschrift dat past bij de nieuwe grafiek. Leg uit hoe je aan je antwoord gekomen bent |
||||
Droogrek. | ||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
Hierboven staat een droogrek afgebeeld. In de linkerfiguur daaronder is het vooraanzicht getekend van een model van het droogrek met slechts één hanggedeelte. In dit vooraanzicht geldt: | ||||||||||||||||||||||
- | driehoek ABT is gelijkzijdig, | |||||||||||||||||||||
- | het hanggedeelte EG is 85 cm lang en is draaibaar om het punt E, | |||||||||||||||||||||
- | de steun CF is draaibaar om het punt C, | |||||||||||||||||||||
- |
het eindpunt F blijkt op 10 verschillende plekken op EG vastgezet te kunnen worden, |
|||||||||||||||||||||
- | de aangegeven afmetingen zijn in centimeter. | |||||||||||||||||||||
Het hanggedeelte EG maakt een hoek met EB. De grootte van deze hoek noemen we α. Zie de rechterfiguur . De grootte van α hangt af van de plaats waar punt F wordt vastgezet. Wanneer het hanggedeelte in de laagste stand wordt gezet, geldt EF = 85 . De punten F en G vallen dan samen. | ||||||||||||||||||||||
4p. | 12. | Bereken α in deze situatie in hele graden nauwkeurig. | ||||||||||||||||||||
De afstand van het punt E tot de grond is ongeveer 95 cm. | ||||||||||||||||||||||
3p. | 13. | Toon dit met een berekening aan. | ||||||||||||||||||||
De hoogte h
boven de grond van het punt G is
afhankelijk van α. |
||||||||||||||||||||||
4p. | 14. | Toon de juistheid van deze formule aan. | ||||||||||||||||||||
Men vraagt zich af wat de maximale lengte van een rechthoekige lap stof is die over het droogrek te drogen kan worden gehangen zonder dat de uiteinden de grond raken. Beide hanggedeelten, EG en KM, worden daarbij steeds in dezelfde positie geplaatst. In de figuur hieronder is van deze situatie een vooraanzicht getekend. |
||||||||||||||||||||||
Het punt F kan slechts op 10 verschillende standen worden vastgezet. In de volgende tabel staat weergegeven hoe groot α is bij 9 verschillende lengten van EF. (In de tabel ontbreekt de tiende lengte, EF = 85. Deze is niet van belang voor het beantwoorden van vraag 15.) |
||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
6p. | 15. |
Onderzoek met behulp van deze tabel hoe groot de maximale lengte van de lap stof is. Rond je antwoord af op hele centimeters. |
||||||||||||||||||||
Halve cirkel en derdegraadsfunctie. | ||
De functies f
en g zijn gegeven door: f(x) = √(1
- x2 ) en g(x) = -1/30x3 +
x2 - 1,9x + 1,58. De grafieken van f en g lijken elkaar te raken. Zie de volgende figuur. |
||
De grafieken van f en g raken elkaar echter niet. De vergelijking f (x) = g(x) heeft twee oplossingen. |
||
5p. | 16. |
Los op voor welke x geldt f (x) < g(x). Rond de grenswaarden van x af op twee decimalen. |
De grafiek
van f is een halve cirkel. |
||
5p. | 17. | Bereken op algebraïsche wijze de exacte oppervlakte van het vierkant. |
Het punt T in de figuur is een top van de grafiek van de functie g. | ||
4p. | 18. | Bereken op algebraïsche wijze de x-coördinaat van het punt T . |
UITWERKING | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Het officiële (maar soms beknoptere) correctievoorschrift kun je HIER vinden. Vooral handig voor de onderverdeling van de punten. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
1. | V(9,2) =
33π
•
9,2 + 4π
• 9,22 - 1/3π
• 9,23
= 1202 cm3 1202 cm3 in 8 • 60 = 480 seconden betekent 1202/480 = 2,504 cm3/sec en dat is inderdaad ongeveer 2,5. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
2. | V(3,0) =
396 cm3 Bij een snelheid van 2,5 cm3/sec duurt dat dan 396/2,5 ≈ 158 sec. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
4. | t = 0
geeft 80 = 23 + b • g0
⇒
80 = 23 + b • 1 ⇒ b
= 80 - 23 = 57 t = 60 geeft dan 35 = 23 + 57 • g60 ⇒ 12 = 57 • g60 ⇒ 12/57 = g60 ⇒ g = (12/57)1/60 ≈ 0,97 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
5. | T' = 49
• 0,975t • ln(0,975) afkoelen betekent dat T afneemt, dus dat de helling negatief is: T' = -1,0 ⇒ -1,0 = 49 • 0,975t • ln(0,975) ⇒ 0,975t = -1/(49 • ln(0,975)) ≈ 0,806 ⇒ t = e0,806 ≈ 2,2 minuten |
|||||||||||||||||||||||||||||||
6. | Teken een lijn door
R evenwijdig aan HQ: dat geeft S1 op AE. S1H tekenen Teken een lijn door Q evenwijdig aan S1H; dat geeft S2 op BC. De doorsnede is HQS2RS1.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
7. | Het
grondvlak van de piramide is HDQ. HD = 6, HQ = DQ = √(32 + 52) = √34 Kies als basis HD, dan is de hoogte 5 (gelijk aan HG) dus de oppervlakte 0,5 • 6 • 5 = 15 De hoogte van de piramide is de afstand van R loodrecht naar vlak HDQ en dat is de afstand van R tot HDCG en dat is 4. De inhoud is dan 1/3 • 15 • 4 = 20 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
HQD is makkelijk te
tekenen: teken een rechthoekige driehoek met rechthoekszijden 6 en 3
vanaf H. De lengte van DR vind je door een rechthoekige driehoek met rechthoekszijden 4 en 2 vanaf D te tekenen. R ligt dan ergens op de cirkel met middelpunt D en straal DR. QB = 5 (3-4-5 driehoek) dus de lengte QR kun
je vinden door een rechthoekige driehoek met rechthoekszijden 5 en 3
vanaf Q te tekenen. R ligt dan ergens op de cirkel met middelpunt Q en
straal QR. (je kunt overigens ook al deze zijden gewoon
berekenen: |
||||||||||||||||||||||||||||||||
9. | De
snijlijn van beide vlakken is DR. We zoeken nu twee lijnen (in elk valk één) die loodrecht op DR staan. In QDR is QD = QR dus de lijn van Q naar het midden M van DR staat loodrecht op DR. In CDR is CR = CD dus de lijn van C naar het midden M van DR staat ook loodrecht op DR. De gevraagde hoek is daarom hoek QMC. sin(QMC) = QC/QM = 3/QM. Nu nog QM berekenen: DR = √(22 + 42)= Ö20 QM2 = QD2 - (0,5DR)2 = 32 + 52 - (0,5√20)2 = 9 + 25 - 5 = 29 ⇒ QM = √29 dus sin(QMC) = 3/√29 ⇒ QMC ≈ 33,85º |
|||||||||||||||||||||||||||||||
10. | e-0,5x²
= 0,5 ⇒
-0,5x2 = ln(0,5) ⇒
x2 = -2ln(0,5) ⇒
x = ±
√(-2ln(0,5)) Dat kun je nog mooier schrijven als je je bedenkt dat ln0,5 = -ln2, dan staat er x = ±√(2ln2) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
11. | afstand
tot de x-as tweemaal zo groot: hele formule •2,
dus y = 2 • e-0,5x²
afstand tot de y-as halveren: x
vervangen door 2x. Dan wordt de macht -0,5(2x)2
= -0,5 • 4x2 = -2x2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
12. | We
hebben dan een driehoek met zijden van 85 en 60 en 45. De cosinusregel geeft: 602 = 852 + 452 - 2 • 85 • 45 • cosα ⇒ 3600 = 7225 + 2025 - 7650 • cosα ⇒ -5650 = -7650 • cosα ⇒ 0,738 ≈ cosα ⇒ α ≈ 42º. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
13. | Noem E'
en T' de projecties van E en T op de grond. Dan is driehoek EE'B gelijkvormig met TT'B. EB = 11/12•TB dus ook EE'= 11/12•TT' (TT')2 = 1202 - 602 = 10800 ⇒ TT'= √10800 ⇒ EE'= 11/12 • √10800 ≈ 95,263 en dat is inderdaad ongeveer 95 cm. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
14. | ÐBER
= ÐABE (Z-hoeken) dus ÐBER
= 60º (want driehoek ABT is gelijkzijdig) Dus ÐGER = α - 60 sin(GER) = GR/EG = GR /85 ⇒ GR = 85 • sin(GER) = 85 • sin(α - 60) GQ = h = RQ + GR = 95 + 85 • sin(α - 60) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
15. | De
lengte van de lap stof is 2 • h + GM net als inde vorige opgave: cos(α - 60) = ER/EG = ER/85 ⇒ ER = 85 • cos(α - 60) EK = 10 want driehoek TKE is gelijkzijdig en TE = 10 Dus MG = EK + 2ER = 10 + 2 • 85 • cos(α - 60) de hele lap is dan MG + 2ER = 10 + 2 • 85 • cos(α - 60) + 2 • (95 + 85 • sin(α - 60)) invullen in de GR bij Y1 en dan in de tabel kijken geeft: |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
De maximale lengte is kennelijk ongeveer 440 cm. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
16. | Y1 = Ö(1
- X^2) en Y2 = -1/30X^3 +
X^2 - 1,9X + 1,58. intersect geeft X = 0,53 en X = 0,66 f < g geldt dan voor X < 0,53 of X > 0,66 (lees maar af uit de grafiek: aan de zijkanten ligt f onder g) Maar het domein van f is [-1,1] dus blijft over -1 ≤ x < 0,53 en 0,66 < x ≤ 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
17. | 2p
= √(1
- p2) kwadrateren: 4p2 = 1 - p2 ⇒ 5p2 = 1 ⇒ p2 = 1/5 ⇒ p = √(1/5) (of p = -√(1/5) maar die valt af) oppervlakte is 2p • √(1 - p2) = 2 • √(1/5) • √(1 - 1/5) = 2 • √(1/5) • √(4/5) = 2 • √(4/25) = 2 • 2/5 = 4/5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
18. | Op de
top is de afgeleide nul: g' = -3 • 1/30x2 + 2x - 1,9 = -0,1x2 + 2x - 1,9 De ABC-formule geeft x = (-2 ± √(3,24))/-0,2 = (-2 ± 1,8)/-0,2 = 1 of 19 De gevraagde oplossing is x = 1 (x = 19 is een maximum) |