bronnen

Eindexamen wiskunde A havo 2017, tijdvak 1 (oud programma)

opgave 1Distributieriem

Een distributieriem is een geribbelde
riem die in een moderne
verbrandingsmotor van een auto zit.
Zo’n riem heeft ten opzichte van een
ketting voordelen: hij maakt minder
lawaai en er is geen smering nodig.
Een riem heeft als nadeel dat hij slijt
en op een gegeven moment defect
raakt. Een defecte riem veroorzaakt
distributieriem
veel schade aan de motor. Het is dus belangrijk om de distributieriem te
vervangen voordat die defect raakt. Dit noemt men preventief vervangen.
De levensduur van een distributieriem is het aantal kilometers dat ermee
gereden wordt tot de riem defect raakt. We gaan ervan uit dat de
levensduur van distributieriemen normaal verdeeld is met een gemiddelde
van 91 000 km en een standaardafwijking van 10 000 km.
Automonteurs adviseren om de riem bij 60 000 km preventief te laten
vervangen.
13p
Bereken de kans dat een distributieriem al defect is vóór de preventieve
vervanging bij 60 000 km. Rond je antwoord af op vijf decimalen.
Omdat deze kans zo klein is, wil een autobezitter de riem niet al bij
60 000 km vervangen, maar pas na veel meer kilometers. Hij wil echter
niet dat de kans op een defecte riem groter is dan 0,10.
23p
Bereken het maximale aantal kilometers waarbij hij dan de riem preventief
kan laten vervangen.
Ineke heeft 60 000 km gereden met haar distributieriem. Het komende jaar
verwacht zij 10 000 km te rijden. Zij staat voor de afweging: laat ik nu de
riem preventief vervangen of probeer ik het nog een jaar?
Ineke vergelijkt de kosten. Een nieuwe distributieriem kost € 505. Als ze
de distributieriem nu preventief laat vervangen, is ze dus € 505 kwijt,
maar dan kan ze ervan uitgaan dat de nieuwe riem het komende jaar
geen problemen oplevert.
Als ze de distributieriem niet laat vervangen, zijn er twee mogelijkheden.
De riem die ze heeft, raakt niet defect en dan heeft ze geen kosten. Maar
als de riem in het komende jaar defect raakt, kosten een nieuwe riem en
het repareren van de schade aan de motor haar € 2200. Ineke vraagt zich
af of ze dat risico wil lopen.
In de garage gebruikt men een tabel waarin je kunt aflezen hoe groot de
kans p is dat de distributieriem in het komende jaar defect raakt. Zie
tabel 1. Je ziet bijvoorbeeld dat iemand die 75 000 km gereden heeft met
een distributieriem en daarmee het komende jaar 14 000 km zal gaan
rijden, een kans van 0,39 heeft op een defecte distributieriem.
tabel 1
verwachte aantal te rijden kilometers (x 1000)
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
nt 60 0,01 0,02 0,03 0,04 0,07 0,10 0,13 0,18 0,24 0,31 0,38 0,46
e e m
d mei r) 65 0,03 0,05 0,08 0,11 0,15 0,21 0,27 0,34 0,42 0,50 0,58 0,65
latnaa sretemolik x( 70 0,08 0,12 0,17 0,23 0,30 0,37 0,45 0,53 0,61 0,69 0,75 0,81 75 0,17 0,23 0,31 0,39 0,47 0,55 0,64 0,71 0,78 0,83 0,88 0,91 80 0,29 0,38 0,47 0,56 0,64 0,72 0,79 0,84 0,89 0,92 0,95 0,97 85…

latnaa sretemolik x( 70 0,08 0,12 0,17 0,23 0,30 0,37 0,45 0,53 0,61 0,69 0,75 0,81 75 0,17 0,23 0,31 0,39 0,47 0,55 0,64 0,71 0,78 0,83 0,88 0,91 80 0,29 0,38 0,47 0,56 0,64 0,72 0,79 0,84 0,89 0,92 0,95 0,97 85 0,42 0,53 0,62 0,71 0,78 0,84 0,89 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99

Ineke maakt een kansverdeling van de kosten in het geval ze de riem niet
laat vervangen. Zie tabel 2. Hierin is p de kans dat de riem in het
komende jaar defect raakt.
tabel 2
Kosten (in euro) wanneer de riem niet vervangen wordt 0 2200 Kans 1 − p p
Ineke, die al 60 000 km heeft gereden met haar distributieriem en in het
komende jaar verwacht 10 000 km te rijden, laat de distributieriem
vervangen als de kosten van preventieve vervanging lager zijn dan de
verwachtingswaarde van de kosten wanneer ze de riem niet laat
vervangen.
34p
Zal Ineke haar distributieriem preventief laten vervangen? Licht je
antwoord toe met een berekening.
Ineke heeft besloten om haar distributieriem niet preventief te laten
vervangen en ze rijdt het daaropvolgende jaar 10 000 kilometer zonder
problemen. Maar na dat jaar staat ze opnieuw voor de beslissing:
preventief laten vervangen of niet?
Ook nu wil ze haar distributieriem preventief laten vervangen als de
kosten hiervan lager zijn dan de verwachtingswaarde van de kosten
wanneer ze de riem niet preventief laat vervangen. Het aantal te rijden
kilometers in het daaropvolgende jaar staat voor haar echter nog niet
vast.
Bij een bepaald aantal te rijden kilometers zijn de kosten van preventieve
vervanging even hoog als de verwachtingswaarde van de kosten wanneer
ze haar distributieriem niet preventief laat vervangen.
45p
Onderzoek bij welk aantal kilometers dit het geval is.

opgave 2Kleurentorentjes

Kleurentorentjes is een spel voor
figuur 1
kleine kinderen. Bij dit spel horen
vier setjes van zes kralen in zes
verschillende kleuren, namelijk
blauw, groen, rood, oranje, geel en
wit. Ook hoort bij dit spel een
dobbelsteen met op elk zijvlak
een van de genoemde kleuren.
Elke speler krijgt een setje kralen
en een staafje. Zie figuur 1.
figuur 2
In de spelregels staat dat elke speler met
figuur 2
53p
behulp van de dobbelsteen zijn torentje moet
opbouwen in de volgorde die in figuur 2 is
aangegeven. De spelers gooien om en om
met de dobbelsteen. Als een speler de kleur
gooit die volgens figuur 2 aan de beurt is,
dan mag hij de kraal met die kleur op zijn
staafje plaatsen, waarna zijn beurt voorbij is.
Als hij een andere kleur gooit, dan mag hij
geen kraal plaatsen en is zijn beurt meteen
voorbij. Wie het eerst zijn torentje heeft
opgebouwd, is de winnaar.
Chris gaat het spel met zijn oma spelen. Hij
weet dat hij eerst blauw moet gooien, omdat
dat de onderste kleur is in figuur 2.
Bereken de kans dat Chris, nadat hij drie
keer aan de beurt is geweest, nog steeds
geen blauw heeft gegooid.
figuur 2
Als oma drie keer aan de beurt is geweest, kan ze óf geen kralen op haar
staafje hebben óf één (een blauwe) óf twee (een blauwe en een groene)
óf drie (een blauwe, een groene en een rode).
64p
Bereken de kans dat de groene kraal op het staafje van oma zit, nadat zij
drie keer aan de beurt is geweest.
Chris en zijn oma vinden de spelregels maar streng. Ze besluiten om de
spelregels aan te passen en spreken af dat de volgorde van de kleuren
niet uitmaakt. Er moet wel een torentje van zes kralen gemaakt worden
dat alle zes kleuren bevat en een kraal mag pas geplaatst worden als de
betreffende kleur met de dobbelsteen is gegooid.
Ze beginnen ieder weer met een leeg staafje.
73p
Bereken de kans dat Chris, nadat hij drie keer aan de beurt is geweest,
drie kralen op zijn staafje heeft.
Het spel gaat door, met de gewijzigde spelregels. Op een bepaald
moment heeft oma 1 kraal op haar staafje. Chris is al een stuk verder,
want hij mist alleen nog de kleuren geel en blauw op zijn staafje. Je kunt
de kans berekenen dat hij nog precies vier beurten nodig heeft om zijn
kleurentorentje compleet te maken.
Een van de mogelijkheden is dat hij eerst tweemaal een kleur gooit die hij
al op zijn staafje heeft. Daarna gooit hij een van de kleuren geel of blauw
en ten slotte gooit hij de nog ontbrekende kleur. Hij mag dus eerst
tweemaal niet en vervolgens tweemaal wel een kraal plaatsen. Dit kun je
noteren als N-N-W-W.
Zo zijn er meer manieren om na precies vier beurten klaar te zijn.
85p
Bereken de kans dat Chris nog precies vier beurten nodig heeft om zijn
kleurentorentje compleet te maken.

opgave 3Smartphones

Er zijn verschillende manieren waarop fabrikanten van smartphones de
verkoopcijfers van hun producten presenteren. Smartphonefabrikant
Belsonics, die de Cute-serie op de markt brengt, hield bij hoeveel dagen
het duurde voordat een bepaald aantal smartphones verkocht was. In de
tabel zie je een deel van deze gegevens.
tabel
type smartphone eerste miljoen verkocht in: eerste drie miljoen verkocht in: eerste tien miljoen verkocht in: Cute 1 70 dagen 85 dagen 138 dagen Cute 2 30 dagen 56 dagen   Cute 3 12 dagen 40 dagen 71 dagen
De verkoop van de Cute 2 is vanaf de eerste miljoen exemplaren tot en
met de eerste tien miljoen exemplaren lineair verlopen. Met behulp van
lineair extrapoleren kun je berekenen in hoeveel dagen de eerste tien
miljoen exemplaren van de Cute 2 verkocht zijn.
94p
Bereken hoeveel dagen minder het duurde om tien miljoen exemplaren
van de Cute 1 te verkopen dan tien miljoen van de Cute 2.
In de tabel kun je zien dat de verkoop van de Cute 3 veel sneller ging dan
de verkoop van de andere twee types. Bij de Cute 3 bleek het aantal
verkochte exemplaren vanaf de eerste miljoen niet lineair maar
exponentieel te stijgen.
104p
Bereken met hoeveel procent het totale aantal verkochte exemplaren van
de Cute 3 dagelijks toenam.
Steeds meer mensen kopen een smartphone. Er vinden in Nederland
onderzoeken plaats waarin onderzocht wordt hoeveel mensen een
smartphone gebruiken. Hierbij kijkt men alleen naar de doelgroep: alle
Nederlanders van 12 tot 80 jaar. De penetratiegraad van de smartphone
is het percentage van de doelgroep dat een smartphone gebruikt.
De penetratiegraad van de smartphone in Nederland kan berekend
worden met de formule
P = (100)/(1 + 173 ⋅ 0,494t)
Hierin is P de penetratiegraad in procenten en t de tijd in jaren vanaf
1 januari 2005.
114p
Bereken in welk jaar de penetratiegraad het meest toeneemt.
Op 1 januari 2014 waren er 10 miljoen smartphonegebruikers in
Nederland.
124p
Bereken hoe groot de doelgroep op 1 januari 2014 was.
Op den duur gebruikt vrijwel iedereen in de doelgroep een smartphone.
133p
Laat dit zien met behulp van de formule.

opgave 4Giflozing

In een rivier is per ongeluk een giftige stof geloosd. Omdat men weet om
welke stof het gaat en om welke hoeveelheid, kan men een formule
opstellen die bij benadering de concentratie van het gif in de rivier
beschrijft. Deze formule is opgebouwd uit twee delen:
1000 (xt)2 C 0,37p met p t t
Hierin is C de gifconcentratie in mg per liter, x het aantal km
stroomafwaarts langs de rivier vanaf de plaats van de giflozing en t de tijd
in uren vanaf het moment van de giflozing.
De giflozing vond plaats om 10:45 uur.
143p
Bereken de gifconcentratie in de rivier om 14:30 uur op een afstand van
6 km stroomafwaarts.
In onderstaande figuur staat voor twee plaatsen langs de rivier, één op
20 km afstand en één op 40 km, hoe de concentratie in de loop van de tijd
verandert. Op 20 km afstand is de concentratie na 16 uur ongeveer
100 mg per liter.
figuur
250 C (in mg/liter) 200 150 100 50 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 Legenda: t (in uren)
concentratie op 20 km afstand vanaf de plaats van de giflozing
concentratie op 40 km afstand vanaf de plaats van de giflozing
Je kunt in de figuur zien dat de maximale concentratie op 20 km afstand
ongeveer bereikt wordt na 20 uur, en op 40 km afstand na 40 uur, dus
als t = x. We gaan in de rest van de opgave ervan uit dat voor iedere
afstand x geldt dat de maximale concentratie wordt bereikt op
tijdstip t = x.
Met het bovenstaande gegeven is een formule voor de maximale
concentratie Cmax (in mg per liter) af te leiden uit de oorspronkelijke
formule voor de concentratie C. Voor de maximale concentratie ontstaat
formule 1000 C max t
waarin t de tijd in uren vanaf het moment van de giflozing is.
153p
Laat zien hoe deze formule afgeleid kan worden uit de andere gegevens.
Met behulp van deze formule kun je berekenen na hoeveel tijd de
maximale concentratie Cmax gelijk is aan 80 mg per liter.
164p
Bereken deze tijdsduur in dagen. Geef je antwoord in één decimaal.
De oorspronkelijke formule voor de gifconcentratie C kan worden
geschreven als:
(xt)2 1000 C 0,37 t t
Hierin is C de gifconcentratie in mg per liter, x het aantal km
stroomafwaarts langs de rivier vanaf de plaats van de giflozing en t de tijd
in uren vanaf het moment van de giflozing.
Op 25 km afstand van de giflozing ligt een rivierstrandje. Bij het strandje
wordt voortdurend de gifconcentratie in de gaten gehouden. Er geldt hier
een zwemverbod wanneer de concentratie C hoger is dan 65 mg per liter.
175p
Bereken hoelang het zwemverbod bij het strandje duurt.
Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.

opgave 5Smurfen

Nederland was begin 2008 een aantal weken in de ban van smurfen. Bij
een grote supermarkt met veel vestigingen liep een actie waarbij bij elke
€ 15,00 aan boodschappen een smurf werd weggegeven.
Er werden enorme hoeveelheden smurfen geproduceerd. Er waren
15 verschillende soorten smurfen en van elk soort werden er evenveel
gemaakt. Daarna werden ze goed door elkaar gemengd en aselect aan de
kassa uitgedeeld.
De supermarkt wilde met deze actie meer omzet maken. En dat gebeurde.
In februari 2008 bedroeg de totale omzet van de supermarkt in Nederland
559 miljoen euro, dat was 7,9% meer dan in februari 2007. Ook werd er
per klantenbezoek in februari 2008 meer geld uitgegeven dan in
februari 2007: het gemiddelde bedrag op de kassabon steeg van € 20,25
naar € 21,55.
186p
Bereken hoeveel klantenbezoeken de supermarkt in februari 2008 méér
heeft gehad dan in februari 2007.
Leonie heeft 6 smurfen gekregen: 2 brilsmurfen en 4 andere, onderling
verschillende, soorten smurfen. Ze wil ze op een rijtje op de vensterbank
zetten. Rijtjes waarin alleen de brilsmurfen worden verwisseld, zijn
hetzelfde.
Leonie zegt dat ze 365 dagen lang elke dag een ander rijtje met haar
6 smurfen kan maken.
194p
Onderzoek met een berekening of Leonie gelijk heeft.
Peter Paul heeft zijn verzameling bijna compleet. Hij mist alleen
Muzieksmurf nog. Hij gaat daarom bij deze supermarkt boodschappen
doen. Hij besteedt € 63,50.
205p
Bereken de kans dat hij nu zijn verzameling compleet heeft.