VWO WC, 2017 - II | ||
Eiwit en vet in melk. | |||
Nederlandse koeien zijn de afgelopen tientallen jaren spectaculair meer melk gaan produceren. In onderstaande figuur zie je het verloop van de gemiddelde melkproductie per koe. In deze figuur staat boven elk jaartal de waarde zoals deze op 31 december van dat jaar was. |
|||
|
|||
Als we aannemen dat de gemiddelde melkproductie per koe vanaf 1985 lineair toeneemt, kunnen we met behulp van figuur 1 een schatting geven van het jaar waarin de gemiddelde melkproductie per koe 12000 kg per jaar is. |
|||
4p. |
1. |
Bereken vanaf welk jaar de gemiddelde melkproductie per koe voor het eerst meer dan 12000 kg per jaar zal zijn. |
|
In 2004 ging het Milk Genomics Initiative (MGI) van start. Het MGI is een onderzoek naar de mogelijkheid om door fokkerijmaatregelen de samenstelling van melk te beïnvloeden. Door selectie van de meest geschikte dieren is de samenstelling van het vet en het eiwit aan te passen aan specifieke wensen. In figuur hieronder zie je dat de verdeling van het vetpercentage in de melk van Nederlandse koeien in 2005 bij benadering normaal verdeeld is. Het gemiddelde vetpercentage is 4,4% en de standaardafwijking is 0,7%. |
|||
|
|||
Volle melk moet volgens de wet minimaal 3,5% vet bevatten. Niet alle geproduceerde melk kan dus verwerkt worden tot volle melk. |
|||
3p. |
2. |
Bereken, uitgaande van bovengenoemde normale verdeling, hoeveel procent van de geproduceerde melk verwerkt kan worden tot volle melk. Rond je antwoord af op een geheel percentage. |
|
Ook bij het eiwitpercentage gaan we uit van een normale verdeling. Het gemiddelde eiwitpercentage is 3,5% en de standaardafwijking is 0,4%. Neem aan dat het eiwitpercentage (E) en het vetpercentage (V) onafhankelijk van elkaar zijn. Van de melk van een koe moet het eiwitpercentage ten minste 3,0% zijn en het vetpercentage ten minste 3,8%. Als één van deze percentages of beide percentages te laag zijn, wordt de koe extra in de gaten gehouden. |
|||
5p. |
3. |
Bereken hoeveel procent van de koeien extra in de gaten moet worden gehouden. |
|
Als het vetpercentage van de melk lager is dan het eiwitpercentage bestaat het risico dat de koe last krijgt van pensverzuring. Noem het vetpercentage V en het eiwitpercentage E. Dan loopt een koe dus het risico op pensverzuring als V < E , ofwel als V - E < 0.We nemen dus aan dat de toevalsvariabelen V en E beide normaal verdeeld zijn en ook dat V en E onafhankelijk zijn. Hierdoor is de toevalsvariabele V - E ook normaal verdeeld. |
|||
4p. |
4. |
Bereken met behulp van V - E bij hoeveel procent van de koeien het risico op pensverzuring bestaat. |
|
Gewicht van dieren. | |||
Bij dieren is het energieverbruik afhankelijk van het gewicht. Het volgende verband beschrijft dit: E = 3,27 • G0,73Hierin is E het energieverbruik in watt en G het gewicht in kg. |
|||
3p. |
5. |
Bereken hoe zwaar een dier volgens deze formule is als het een energieverbruik heeft van 100 watt. Geef je antwoord in hele kg. |
|
In de figuur staat voor een aantal diersoorten het verband tussen
het energieverbruik E en het gewicht G.
De lijn in deze figuur is de grafiek die bij de formule hoort. Beide assen hebben een logaritmische schaalverdeling. |
|||
|
|||
Ook voor veel vogels geldt het verband volgens de formule. Voor kleine vogels echter niet. De stip in de figuur voor kleine vogels is voor vogels van ongeveer 22 gram. |
|||
3p. |
6. |
Bereken hoeveel procent groter het energieverbruik van een kleine vogel is dan je op grond van de formule zou verwachten. Geef je antwoord in tientallen procenten nauwkeurig. |
|
Er zijn ook zoogdieren waarvoor de formule niet precies klopt. Bijvoorbeeld voor een olifant van 4000 kg geldt dat E ongeveer 2000 watt is en voor een marmot van 3 kg geldt dat E ongeveer 3 watt is. |
|||
4p. |
7. |
Geef in de figuur op de uitwerkbijlage de positie aan van de olifant en de marmot. |
|
De rechte lijn in de figuur doet vermoeden dat een dier dat twee keer zo zwaar is als een ander dier ook twee keer zo veel energie verbruikt. |
|||
3p. |
8. |
Onderzoek met behulp van de formule of dit vermoeden juist is. | |
Sint Petersburg. | |||||||||||||||||||||||||||||||
Aan het eind van de achttiende eeuw kon je in het casino
van de Russische stad Sint-Petersburg een bijzonder spel spelen.
Hiervoor moest de speler eerst een vast aantal roebels inzetten.
Deze inzet laten we in deze opgave buiten beschouwing. Het spel ging als
volgt: De kans dat de speler in een spel 8 roebel of meer ontvangt is 1/8 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
2p. |
9. |
Toon dit aan. | |||||||||||||||||||||||||||||
Een speler speelt het spel vier keer. | |||||||||||||||||||||||||||||||
4p. |
10. |
Bereken de kans dat hij minstens één keer 8 roebel of meer ontvangt. | |||||||||||||||||||||||||||||
Na vier keer spelen van het spel heeft een speler twee keer 1 roebel, één keer 2 roebel en één keer 8 roebel ontvangen. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
5p. |
11. |
Bereken de kans dat dit zich voordoet. | |||||||||||||||||||||||||||||
Het bedrag dat een speler kan ontvangen, loopt snel op. Maar de kans om zo’n hoog bedrag te ontvangen, wordt ook snel heel klein. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
4p. |
12. |
Bereken de kans dat een speler in één spel meer dan 5000 roebel ontvangt. |
|||||||||||||||||||||||||||||
In dit spel is het mogelijk dat de speler een heel groot
bedrag ontvangt. De kans hierop is echter heel klein. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
4p. |
13. |
Bereken de verwachte uitbetaling aan deze speler. Je mag hierbij de volgende tabel gebruiken. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Damherten. | |||||||||||||||||||||||||||
De Amsterdamse Waterleidingduinen (de AWD) is een
duingebied bij Zandvoort. In het gebied komen damherten voor. Deze
damherten worden jaarlijks geteld. Hiervoor wordt het gebied
verdeeld in zogenoemde telgebieden. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
Men gaat ervan uit dat de damherten tussen twee telrondes niet naar een ander telgebied zijn gegaan. Met deze resultaten kun je vaststellen hoeveel damherten er minimaal aanwezig zijn in dit telgebied. |
|||||||||||||||||||||||||||
3p. |
14. |
Bereken het minimaal aanwezige aantal damherten in dit telgebied. | |||||||||||||||||||||||||
Voor de minimumschatting van het aantal damherten in het totale duingebied van de AWD worden de minimaal aanwezige damherten van alle telgebieden bij elkaar opgeteld. In werkelijkheid is het aantal damherten in de AWD groter. Men maakt hierbij een schatting van het aantal damherten dat niet door de tellers is gezien In de tabel hiernaast staan voor een aantal
jaren de minimumschatting en de totaalschatting. |
|
||||||||||||||||||||||||||
Neem aan dat deze verhouding vanaf 2008 hetzelfde blijft, dan kunnen de totaalschattingen wel gemaakt worden. |
|||||||||||||||||||||||||||
4p. |
15. |
Toon aan dat deze verhoudingen telkens ongeveer gelijk waren en maak hiermee totaalschattingen voor de jaren 2008, 2009 en 2010. Geef je antwoorden in honderdtallen nauwkeurig. |
|||||||||||||||||||||||||
Al sinds 2007 wordt onderzocht of de populatie damherten in de AWD door middel van jacht beheerd moet worden. De populatie groeit elk jaar, maar er zijn grote verschillen. In de figuur zie je de procentuele toename van de populatie in de jaren 1997 tot en met 2010. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
Je kunt in de figuur bijvoorbeeld aflezen dat de populatie in 1998 met ongeveer 39% is gestegen ten opzichte van 1997. Als je het gemiddelde van alle groeipercentages in de figuur uitrekent, kom je uit op iets meer dan 29%. Dat betekent echter niet dat voor de gehele periode de gemiddelde jaarlijkse groei dan ook ruim 29% is. |
|||||||||||||||||||||||||||
5p. |
16. |
Geef zelf een voorbeeld waarin je laat zien dat als het gemiddelde van de groeipercentages van twee achtereenvolgende jaren 29% is, dat niet hoeft te betekenen dat de gemiddelde jaarlijkse groei over die periode van twee jaar ook 29% is. |
|||||||||||||||||||||||||
Door allerlei oorzaken is de gemiddelde jaarlijkse
groei van de populatie damherten in de AWD vanaf 2007 gelijk aan
15%. Op het landgoed San Rossore, een duingebied ter hoogte van de
stad Pisa in Italië, is gebleken dat een grote hoeveelheid damherten
niet tot problemen hoeft te leiden. |
|||||||||||||||||||||||||||
4p. |
17. |
Bereken, uitgaande van een groei van 15% per jaar vanaf 2007, in welk jaar die dichtheid in de AWD voor het eerst bereikt zal worden. Ga hierbij uit van de totaalschatting in 2007. |
|||||||||||||||||||||||||
Gitaar. | |||||||||||||
Hieronder zie je een gitaar. De snaren zijn gespannen tussen de brug en de kam. Op de hals zijn zogenoemde frets (smalle metalen strips) te zien. |
|||||||||||||
|
|||||||||||||
Als je een snaar aanslaat zonder op een fret te
drukken, gaat de hele snaar tussen de brug en de kam trillen. Door
een snaar tegen een fret aan te drukken, wordt de gebruikte
snaarlengte korter. Je krijgt dan een andere toon. Om de goede tonen
te krijgen, moet bij het bouwen van een gitaar de juiste plaats van
de frets berekend worden. |
|||||||||||||
|
|||||||||||||
De lengte van een snaar in cm tussen de brug en de
kam noemen we L . In de figuur zijn A4 en d4 aangegeven. Voor An geldt de volgende formule: An = L • 0,9439n Van een bepaalde gitaar is de afstand tussen fret nummer 6 en de brug gelijk aan 20 cm. |
|||||||||||||
4p. |
18. |
Bereken de lengte L van een snaar van deze gitaar. Rond je antwoord af op hele cm. |
|||||||||||
De groeifactor in de formule is berekend op basis
van de volgende uitgangspunten: - de 12e fret ligt precies midden tussen de brug en de kam. |
|||||||||||||
4p. |
19. |
Bereken met behulp van deze twee uitgangspunten de groeifactor in vijf decimalen nauwkeurig. |
|||||||||||
In het dagblad Trouw van 6 november 2010 stond een artikel over de gitaarbouwer Yuri Landman. Hij gebruikt voor de plaats van een aantal frets de vuistregels in de onderstaande tabel. |
|||||||||||||
|
|||||||||||||
Ga uit van een afstand tussen brug en kam van 65 cm. | |||||||||||||
4p. |
20. |
Onderzoek bij welke van bovenstaande frets de afstanden tussen brug en fret die met deze vuistregels berekend worden, meer dan 1 mm verschillen met de afstanden volgens de formule. |
|||||||||||
Het is mogelijk om de tabel met vuistregels uit te breiden. We willen een nieuwe vuistregel toevoegen waarbij de afstand tussen brug en fret 2/3 is ten opzichte van de afstand tussen brug en kam. Hierbij willen we dat het verschil in berekende afstand volgens deze nieuwe vuistregel en de formule zo klein mogelijk is. |
|||||||||||||
4p. |
21. |
Onderzoek welke fret dan hoort bij deze nieuwe vuistregel. | |||||||||||
UITWERKING | |||||||||||||||||||||||||||||
Het officiële (maar soms beknoptere) correctievoorschrift kun je HIER vinden. Vooral handig voor de onderverdeling van de punten. | |||||||||||||||||||||||||||||
1. | Van 1985
(5500) tot 2005 (8500) is een toename van 3000 in 20 jaar Dat is 150 per jaar. Vanaf 2005 (8500) moet het nog 3500 toenemen dus dat duurt nog 3500/150 = 23,3 jaar Dus in 2029 zal het voor het eerst meer dan 12000 zijn. |
||||||||||||||||||||||||||||
2. |
normalcdf (3.5, 1099, 4.4, 0.7) = 0,9007 Dat is ongeveer 90% |
||||||||||||||||||||||||||||
3. |
eiwitpercentage niet te laag: normalcdf(3, 1099, 3.5,
0.4) = 0,8944 vetpercentage niet te laag: normalcdf(3.8, 1099, 4.4, 0.7) = 0,8043 beiden te laag: 0,8944 • 0,8043 = 0,719 één van beiden niet goed: 1 = 0,719 = 0,281 de kans dat een koe in de gaten gehouden wordt is dus 28,1% |
||||||||||||||||||||||||||||
4. | V - E
is normaal verdeeld met m = 4,4 - 3,5 =
0,9 s2 = 0,42 + 0,72 = 0,65 dus s = 0,8062 V - E is kleiner dan nul: normalcdf(-1099, 0, 0.9, 0.8062) = 0,13 dus dat is 13% |
||||||||||||||||||||||||||||
5. | 3,27 •
G0,73 = 100 G0,73 = 100/3,27 = 30,58 G = 30,581/0,73 = 108 kg |
||||||||||||||||||||||||||||
6. | De
formule geeft E =
3,27 • G0,73 =
3,27 • 0,0220,73 =
0,2016 watt aflezen: E is ongeveer 10-0,5 = 0,3 watt. dat scheelt 0,1 watt en dat is 0,1/0,2 • 100% = 50% |
||||||||||||||||||||||||||||
7. | |||||||||||||||||||||||||||||
8. |
E =
3,27 • G0,73 Bijvoorbeeld: G = 1 geeft E = 3,27 G = 2 geeft E = 5,42 Dat is NIET twee keer zo groot, dus het vermoeden is NIET juist. |
||||||||||||||||||||||||||||
9. | Hij
krijgt minstens 8 roebel als hij begint met 3 keer kop. P(kkk) = 1/2 • 1/2 • 1/2 = 1/8 De rest doet er niet toe.. |
||||||||||||||||||||||||||||
10. |
P(minstens één keer) = 1 - P(nooit) = 1 - P(Niet, Niet, Niet, Niet) = 1 - 7/8 • 7/8 • 7/8 • 7/8 = 1659/4096 = 0,4138 |
||||||||||||||||||||||||||||
11. | P(1) =
P(k) = 1/2 P(2) = P(km) = 1/2 • 1/2 = 1/4 P(8) = P(kkkm) = 1/2 • 1/2 • 1/2 • 1/2 = 1/16 P(1-1-2-8) = 1/2 • 1/2 • 1/4 • 1/16 = 1/256 Maar dat kan op (4 ncr 2) • 2 = 12 volgorden. De totale kans is dus 12/256 = 3/64 = 0,046875 |
||||||||||||||||||||||||||||
12. | na één
keer kop 21 = 2 roebel na 2 keer kop 22 = 4 roebel ..... na 10 keer kop 210 = 1024 roebel na 11 keer kop 211 = 2048 roebel na 12 keer kop 212 = 4096 roebel na 13 keer kop 213 = 8192 roebel. er moet dus 13 keer kop worden gegooid. de kans daarop is (1/2)13 = 1/8192 = 0,000122 |
||||||||||||||||||||||||||||
13. |
gemiddelde: 1 • 1/2 + 2 • 1/4 + 4 • 1/8 + 8 • 1/16 + 16 • 1/32 + 0 • 1/64 = 2,5 roebel. |
||||||||||||||||||||||||||||
14. | Neem
de grootste aantallen van elke categorie, want zoveel zijn er minstens
van. Dat geeft samen 80 + 105 + 40 + 50 = 275 herten. |
||||||||||||||||||||||||||||
15. |
512/1401 = 0,365 654/1742 = 0,375 660/1802 = 0,367 Dat is steeds ongeveer 0,37. 2008: 726/x = 0,37 geeft x = 726/0,37 = 1962 » 2000 2009: 1084/x = 0,37 geeft x = 1084/0,37 = 2930 » 3000 2010: 1178/x = 0,37 geeft x = 1178/0,37 = 3184 » 3200 (je kunt de tabel, overigens ook direct als een verhoudingstabel invullen!) |
||||||||||||||||||||||||||||
16. | neem
bijvoorbeeld 32% en 26% (dat is gemiddeld 29%) Dan zijn de groeifactoren 1,32 en 1,26 beide jaren samen: 1,26 • 1,32 = 1,6632 dus dat is 66,32% tweemaal 29% zou 58% zijn. |
||||||||||||||||||||||||||||
17. | 200
damherten per km2 op een gebied van 34 km2
betekent 200 • 34 = 6800 damherten. in 2007 waren er 1802 damherten, en dat wordt elk jaar met 1,15 vermenigvuldigd. 1802 • 1,15x = 6800 Y1 = 1802 * 1,15^X Y2 = 6800 intersect levert x = 9,50 Dat is dus in 2017. |
||||||||||||||||||||||||||||
18. | A6
= L - 20 = L • 0,94396
L - L • 0,94396 = 20 L(1 - 0,94396) = 20 L • 0,2928 = 20 L = 68 cm |
||||||||||||||||||||||||||||
19. | A12
= 0,5 • L = L • g12 Dus g12 = 0,5 g = 0,51/12 = 0,94387 |
||||||||||||||||||||||||||||
20. |
|
||||||||||||||||||||||||||||
Alleen bij de derde fret is het verschil groter dan 1 mm | |||||||||||||||||||||||||||||
21. | Dan
moet 0,9439n gelijk zijn aan 1/3. Y1 = 0,9439^X kijk in TABLE wanneer dat 1/3 is (gehele X). n = 18 geeft 0,3537 n = 19 geeft 0,3339 n = 20 geeft 0,3151 Dat is dus de 19e fret. |
||||||||||||||||||||||||||||