Persoonlijke lening | |||||||||||||||||
Iemand heeft bij een bank een persoonlijke
lening afgesloten van 80.000,-. Voor rente en aflossing betaalt hij
aan het eind van elke maand een vast bedrag, namelijk 720,-. De bank
brengt hem 0,7% rente per maand over het restant van de lening in
rekening. L0 is het beginbedrag: 80.000,- Lt is
het restant van de lening direct na het eind van de tde
maand. Lt berekent men als volgt: Eerst wordt het restant aan het eind van de vorige maand (Lt-1) vermeerderd met de verschuldigde rente en daarna wordt de 720,- er van af getrokken. Er wordt bij alle bedragen gerekend in guldens. Het model dat hier bij hoort ziet er dus als volgt uit:
In de tabel hieronder kun je voor de eerste paar maanden zien hoe groot het restant van de lening is aan het eind van elke maand.
|
|||||||||||||||||
3p | 5. | Bereken L6 | |||||||||||||||
Het maandbedrag van 720,- bestaat voor
een deel uit de verschuldigde rente en voor een deel uit aflossing. Met
behulp van de tabel hierboven kunnen we bijvoorbeeld nagaan dat aan het
eind van de eerste maand 160,- van de lening is afgelost. De
maandelijkse aflossing aan het eind van de tde maand geven we
aan met At. Dus hebben we de volgende formule: At = 720 - 0,007 Lt-1 Door deze aflossing wordt het restant van de lening elke maand
kleiner. Lt = Lt-1 - At Met behulp van de tabel hierboven kun je nagaan dat A1
= 160. At+1 = 1,007At |
|||||||||||||||||
4p | 6. | Toon met behulp van het voorgaande aan dat deze formule juist is. | |||||||||||||||
Op een bepaald moment is het restant van de lening plus de rente daarover 720,- of minder. Dit vormt dan het laatste maandbedrag en daarmee is de lening afgelost. | |||||||||||||||||
5p | 7. | Toon aan dat de lening na 216 maanden is afgelost. |
Geboorte | |||
In de kansrekening gaat men er
vaak van uit dat bij een geboorte de kans op een jongen even groot is als
de kans op een meisje, namelijk 0,5. In werkelijkheid worden er iets meer
jongens geboren dan meisjes. Bij elke geboorte is de kans op een jongen
ongeveer 0,51.
Wanneer we bijvoorbeeld de kans willen berekenen dat een gezin met 4 kinderen bestaat uit 2 jongens en 2 meisjes dan kunnen we gebruik maken van de bovengenoemde 0,5. Maar we kunnen die kans ook berekenen met behulp van de bovengenoemde 0,51. De twee uitkomsten die we krijgen zijn niet even groot. |
|||
4p | 8. | Bereken hoeveel beide uitkomsten van elkaar verschillen. | |
Ook bij de Europese vorstenhuizen is de kans dat een jongen wordt geboren 0,51. Toch zijn er bij de 500 geboortes die de afgelopen eeuwen bij de Europese vorstenhuizen plaatsvonden maar liefst 285 jongens geboren. De kans op zo'n groot aantal jongens is niet zo groot. | |||
4p | 9. | Bereken de kans dat er bij 500 geboortes minstens 285 jongens zijn. | |
De Nieuw-Zeelandse arts Grant heeft onderzocht of de kans op een jongen, en daarmee dus ook de kans op een meisje, afhangt van persoonlijkheidskenmerken van de moeder. In het onderzoek deelde zij de moeders in vijf categorieλn in: zeer meegaand, meegaand, bescheiden, dominant en zeer dominant. Uit haar onderzoek bleek dat de kans op een meisje bij een zeer meegaande moeder vijf keer zo groot is als de kans op een meisje bij een zeer dominante moeder. | |||
Als de uitkomst van het vervolgonderzoek van Grant juist is, is de kans op een jongen bij een zeer dominante moeder, zo valt na te rekenen, groter dan 0,8. Dat betekent dat deze kans dus zeker niet gelijk kan zijn aan bijvoorbeeld 0,75. | |||
3p | 10. | Laat door een berekening zien dat deze kans inderdaad niet gelijk kan zijn aan 0,75 | |
Uit de uitkomst van Grants vervolgonderzoek mag je niet de conclusie trekken dat de kans op een jongen bij een zeer dominante moeder vijf keer zo groot is als bij een zeer meegaande moeder. | |||
3p | 11. | Laat met behulp van een getallenvoorbeeld zien dat je die conclusie inderdaad niet mag trekken. |
Kavelkosten | ||||
Een gemeente wil uitbreiden door het bouwen van een nieuwe wijk. De plaats waar de nieuwe wijk gebouwd zal worden is vastgesteld. Voordat de gemeente het uitbreidingsplan laat uitvoeren doet de gemeente onderzoek naar de kosten van het plan. Er zijn twee soorten kosten voor de gemeente: | ||||
|
||||
In de figuur hieronder zijn kosten van
diverse vergelijkbare projecten door middel van plusjes weergegeven. Zowel
langs de horizontale as als langs de verticale as is een logaritmische
schaalverdeling gebruikt. Hierbij is x het aantal woningen per
hectare. B stelt voor de kosten per hectare van het bouwrijp maken in
duizenden guldens. Op grond van de plusjes in de figuur is een grafiek (de
lijn k in de figuur) getekend die het verband tussen x en B
weergeeft.
De lijn k beschrijft een theoretisch model waarmee B kan
worden berekend. |
||||
Kijk bijvoorbeeld maar naar de kosten van het project dat hoort bij x = 19 | ||||
5p | 12. | Onderzoek of de werkelijke waarde van B van dit project meer dan 100% afwijkt van de waarde van B volgens het model. | ||
Ga er in de rest van de opgave van uit dat
B = 0,4 · x1,8 We gaan er voor het gemak van uit dat alle woningen hetzelfde zullen zijn. De totale kosten per woning voor de gemeente bestaan uit de volgende onderdelen: |
||||
|
||||
In deze formules zijn KA en KB in duizenden guldens. | ||||
4p | 13. | Laat zien hoe de formules van KA en KB tot stand zijn gekomen. | ||
In de figuur hieronder zie je een
schets van de grafieken van KA en KB.
|
||||
6p | 14. | Stel een formule op voor de afgeleide van de functie die de totale kosten per woning weergeeft en onderzoek met behulp daarvan of het minimum van de totale kosten per woning bereikt wordt als KA en KB even groot zijn. | ||
In de toekomst zal de gemeente nog meer stukken grond aankopen. De grondprijs per ha zal echter in de toekomst kunnen stijgen. Daardoor zal ook het aantal woningen dat per ha gebouwd moet worden om de totale kosten zo klein mogelijk te maken veranderen. Een ambtenaar onderzoekt dit probleem met zijn grafische rekenmachine. Hij gebruikt daarbij de volgende uitgangspunten: | ||||
|
||||
In zijn rapport vermeldt de ambtenaar dat het voor G = 230 het goedkoopst is om 39 woningen per ha te bouwen. Hij heeft daarbij het aantal woningen per ha afgerond op gehelen. Maar er zijn nog meer waarden van G waarbij de totale kosten per woning minimaal zijn wanneer er (afgerond) 39 woningen per ha gebouwd worden. | ||||
4p | 15. | Onderzoek voor welke waarden van G dit laatste het geval is. Geef de gevonden waarden van G in duizenden guldens nauwkeurig. |
Kantine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In de kantine van een bedrijf worden twee
warme lunches aangeboden: een 'exotische lunch' en een 'Hollandse
lunch'. De kantinebeheerder mag hiervan zelf de prijs bepalen. De
beheerder merkt dat de verkoopprijs van ιιn maaltijd van invloed is op
de verkochte aantallen van beide maaltijden. We nemen aan dat het
volgende stelsel vergelijkingen is op te stellen voor het verband tussen
de verkoopprijzen en de aantallen verkochte maaltijden: Hierbij is a het aantal verkochte exotische lunches per maand en b het aantal verkochte Hollandse lunches per maand. Verder is x de verkoopprijs (in guldens) van de exotische lunch en y de verkoopprijs (in guldens ) van de Hollandse lunch. De totale kosten die de beheerder maakt zijn 3,- voor een exotische lunch en 2,- voor een Hollandse lunch. De beheerder wil weten hoe groot de winst is als een exotische lunch voor 3,25 en een Hollandse lunch voor 2,25 verkocht wordt. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4p | 16. | Bereken in deze situatie de winst per maand op exotische lunches en de winst per maand op Hollandse lunches. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TK zijn de totale kosten per maand in
guldens. W is de totale winst per maand in guldens. TK zowel als W
kunnen worden uitgedrukt in x en y:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4p | 17. | Toon de juistheid van de formule voor W aan. Gebruik daarbij eventueel de bovenstaande formule voor TK. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Het stelsel vergelijkingen voor het verband tussen x , y, a en b is slechts geldig voor a ³ 0 en b ³ 0. Bovendien worden de maaltijden niet verkocht onder de kostprijs dus x ≥ 3 en y ≥ 2. Deze beperkingen leiden ertoe dat het hierboven omschreven model (het stelsel vergelijkingen voor het verband tussen x, y, a en b ) slechts geldig is op een beperkt gebied voor x en y. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7p | 18. | Teken dit toegestane gebied in een xy- assenstelsel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Het doel van de beheerder is om de
verkoopprijzen zodanig vast te stellen dat zijn maandelijkse winst zo
hoog mogelijk is.
De beheerder rekent, uitgaande van de formule voor W, eerst een
getallenvoorbeeld door. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5p | 19. | Bereken bij welke verkoopprijs van een exotische lunch de winst in dat geval zo hoog mogelijk is. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
In de tabel hieronder is voor een aantal
andere keuzes voor y af te lezen bij welke verkoopprijs van een
exotische lunch de winst zo hoog mogelijk is. Ook is steeds die hoogste
winst berekend.
In de hierna volgende tabel is voor een aantal keuzes van x af te lezen bij welke verkoopprijs van een Hollandse lunch de winst zo hoog mogelijk is. Ook hier is steeds die hoogste winst berekend.
De punten die horen bij de getallenparen (x,y) uit
de eerste tabel liggen op een rechte lijn. Ook de punten die horen bij
de getallenparen (x,y) uit de tweede tabel liggen op een rechte
lijn. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6p | 20. | Bereken nu de maximale winst voor de beheerder. |
|
|||
OPLOSSINGEN | |||
Het officiλle (maar soms beknoptere) correctievoorschrift kun je HIER vinden. Vooral handig voor de onderverdeling van de punten. | |||
1. | Jongens
met economie: 60,2% van 344 = 207 Meisjes met economie: 47,9% van 493 = 236 Dus er zijn meer meisjes met economie. |
||
2. | Als elk
meisje precies vijf vakken zou hebben gekozen zou de rij percentages
opgeteld 500% geven. De optelling levert 46,7 + 97,6 + ... + 0,4 + 0,6 = 519,2% Dat betekent dat 19,2% van de meisjes een extra vak heeft gekozen. |
||
3. | H0:
p = 0,5 H1: p < 0,5 (de onderwijsdeskundige). Dus de toets is ιιnzijdig. α = 0,01 De meting is 359 successen van de 837 Overschrijdingskans is P(X ≤ 359 | n = 837 , p = 0,5) = BINOMCDF(837 , 0.5 , 359) = 0,000022031... Dat is kleiner dan α dus H0 moet verworpen worden, dus de onderwijsdeskundige krijgt wel gelijk. |
||
4. | Bij vraag
1 is berekend dat 207 jongens het vak economie hebben gekozen. In de eerste figuur is af te lezen dat 7,5% daarvan, ofwel 16 jongens liever een ander vak hadden gekozen. In de tweede figuur is af te lezen dat 34% van de 127 jongens die een ander vak hadden willen kiezen voor economie gekozen zouden hebben, dus dat zijn 43 jongens. Het aantal jongens met economie zou dan 207 - 16 + 43 = 234 zijn geweest. Dezelfde berekening voorde meisjes geeft 236 - 41 + 53 = 248 meisjes. Dus ook als alle leerlingen het achteraf gewenste pakket hadden gekozen zouden meer meisjes economie doen. |
5. | L5
= 1,007 L4 - 720 = 79188,72 L6 = 1,007 L5 - 720 = 79023,04 |
||
6. | At
= 720 - 0,007 Lt-1 is hetzelfde als At+1
= 720 - 0,007 Lt Maar Lt = Lt-1 - At Dus: At+1 = 720 - 0,007((Lt-1) - At) dus At+1 = 720 - 0,007 Lt-1 + 0,007At De eerste twee termen zijn samen precies At, dus: At + 1 = At + 0,007At = 1,007At |
||
7. | In de
GR: MODE - SEQ, en dan bij Y=: nmin = 0 u(n) = 1,007 u(n-1) - 720 u(nmin) = 80000 Kijk in de tabel wanneer u(n) minder dan nul wordt. Dat geeft u(215) = 443,43 en u(216) = -273,46. Dus na 216 maanden is de lening afgelost. |
8. | 1e opl. | P(2
meisjes en 2 jongens) = (4 nCr 2) P(MMJJ) In het ene geval geeft dat 6 0,54 = 0,3750 In het andere geval 6 0,492 0,512 = 0,3747 Het verschil is 0,0003 |
|
2e opl. | BINOMPDF
(4 , 0.5 , 2) = 0,375 en BINOMPDF (4 , 0.51 , 2) = 0,3747 Het verschil is 0,0003 |
||
9. | Het aantal
jongens A is binomiaal verdeeld met n = 500 , p =
0,51. P(minstens 285) = P(A ≥ 285) = 1 - P(A ≤ 284) = 1 - BINOMCDF (500 , 0.51 , 284) = 1 - 0,9959 = 0,0041 |
||
10. | Stel dat
de kans op een jongen bij een zeer dominante moeder 0,75 is. Dan is de kans op een meisje 0,25 De kans op een meisje bij een meegaande moeder zou dan 5 0,25 = 1,25 moeten zijn. Maar dat kan niet want een kans kan nooit groter dan 1 zijn. Conclusie: een kans van 0,75 bij een zeer dominante moeder is niet mogelijk. |
||
11. | Stel dat
de kans op een jongen bij een zeer dominante moeder 0,9 is Dan is de kans op een meisje bij een zeer dominante moeder 1 - 0,9 = 0,1 Dan is de kans op een meisje bij een zeer meegaande moeder 5 0,1 = 0,5 Dan is de kans op een jongen bij een zeer meegaande moeder 1 - 0,5 = 0,5 0,9 is niet 5 keer zo groot als 0,5. |
12. | De
modelwaarde en de werkelijke waarde van B kunnen worden afgelezen bij
x = 19 De modelwaarde is de hoogte van lijn k en is ongeveer B = 85 De werkelijke waarde is de plaats van het + teken en is B = 210 De werkelijke waarde is meer dan tweemaal de modelwaarde en wijkt dus meer dan 100% af. |
||||||||
13. |
De aankoopkosten van de grond per hectare zijn 170.000,-. Als er x
woningen op gebouwd worden is dat per woning 170000/x
in guldens ofwel 170/x = 170 x -1 in
duizenden guldens. Dat is KA Den kosten voor het bouwrijp maken zijn B = 0,4 x1,8 dus per woning is dat (0,4x1,8)/x = 0,4 x0,8 en dat is KB |
||||||||
14. | KA
+ KB =
170 x-1 + 0,4 x0,8 De afgeleide daarvan is -1 170 x-2 + 0,4 0,8 x-0,2 = -170x-2 + 0,32x-0,2 Plot deze afgeleide en kijk wanneer hij nul is Dat is bij x = 32,6629 x is een aantal huizen en moet dus een geheel getal zijn. x = 32 geeft K = 11,7125 x = 33 geeft K = 11,7110 Voor minimale kosten moet de gemeente dus 33 woningen per hectare bouwen. In dat geval is KA = 170 32-1 = 5,1515... en KB = 0,4 330,8 = 6,5595.... Die zijn dus niet gelijk. |
||||||||
15. | Gewoon een
beetje proberen! Voer voor allerlei waarden van G rond de 230 de formule KT = G x-1 + 0,4 x0,8 in in de GR en laat de GR met de functie CALC-minimum voor al die functies het minimum bepalen. Dat geeft deze resultaten:
Conclusie: voor G = 229 tot en met 239 is KT minimaal bij x = (afgerond) 39 |
16. | De winst
per lunch is voor beide typen 0,25 De winst per maand op exotische lunches = 0,25 a = 0,25 (2500 - 3000 3,25 + 3500 2,25) = 156,25 De winst per maand op Hollandse lunches = 0,25 b = 0,25 (5000 + 2500 3,25 - 5000 2,25) = 468,75 |
|||
17. | TO is de
totale opbrengst per maand, dus TO = x a +
y b TO = x (2500 - 3000x+ 3500y) + y (5000 + 2500x - 5000y) = 2500x- 3000x2 + 3500xy + 5000y+ 2500xy - 5000y2 = 2500x - 3000x2 + 6000xy + 5000y - 5000y2 |
|||
18. | a
≥
0 geeft 2500 - 3000x + 3500y
≥
0 en delen door 500 geeft: 5 - 6x + 7y
≥
0 b ≥ 0 geeft 5000 + 2500x - 5000y ≥ 0 en delen door 2500 geeft 2 + x - 2y ≥ 0 De eerste grenslijn gaat bijv. door (2,1) en (9,7) en de tweede grenslijn gaat bijv. door (0,1) en (6,4) Het toegestane gebied wordt daarmee als hieronder: |
|||
19. | Als y
= 3 dan wordt de winstfunctie W gelijk aan: W = -3000x2 + 18000x - 45000 + 6500x + 13500 - 17500 W = -3000x2 + 24500x - 49000 Dat is een bergparabool. De top vinden we als de afgeleide nul is: W ' = -6000x + 24500 en dat is nul als x = 24500/6000 = 4,08 De prijzen x = 4,08 en y = 3 liggen inderdaad in het toegestane gebied uit de vorige opgaven, dus een exotische lunch voor 4,08 levert maximale winst. |
|||
20 | De
vergelijking van een lijn door de punten van de eerste tabel: Twee punten zijn bijvoorbeeld (3.18 , 2.10) en (3.33 , 2.25) Hellinggetal = a = Δy/Δx = (2,25 - 2,10)/(3,33 - 3,18) = 0,15/0,15 = 1 De lijn heeft vergelijking y = 1 x + b b vinden we door een punt in te vullen. Bijv. (3.18 , 2.10) levert 2,10 = 1 3,18 + b dus b = -1,08 De vergelijking is daarmee geworden y = x - 1,08 De vergelijking van de lijn door de punten
van de tweede tabel. Kan op dezelfde manier. Snijden van beide lijnen: |