bronnen

Eindexamen wiskunde A vwo 2019, tijdvak 1

bij dit examen

OVERZICHT FORMULES
Differentiëren
naam van de regel functie afgeleide somregel s ( x ) = f ( x ) + g ( x ) s' ( x ) = f ' ( x ) + g' ( x ) verschilregel s ( x ) = f ( x ) − g ( x ) s' ( x ) = f ' ( x ) − g' ( x ) productregel p ( x ) = f ( x ) ⋅ g ( x ) p' ( x ) = f ' ( x ) ⋅ g ( x ) + f ( x ) ⋅ g' ( x )   f ( x ) q ( x ) = f ' ( x

naam van de regel functie afgeleide somregel s ( x ) = f ( x ) + g ( x ) s' ( x ) = f ' ( x ) + g' ( x ) verschilregel s ( x ) = f ( x ) − g ( x ) s' ( x ) = f ' ( x ) − g' ( x ) productregel p ( x ) = f ( x ) ⋅ g ( x ) p' ( x ) = f ' ( x ) ⋅ g ( x ) + f ( x ) ⋅ g' ( x )   f ( x ) q ( x ) = f ' ( x ) ⋅ g ( x ) − f ( x ) ⋅ g' ( x ) q' ( x ) = quotiëntregel q ( x ) = g ( x ) q' ( x ) = ( g ( x )) 2 kettingregel k ( x ) = f ( g ( x )) k' ( x ) = f ' ( g ( x )) ⋅ g' ( x ) of d k d f d g = ⋅     = ⋅ d x d g d x

Logaritmen
regel voorwaarde g log ( a ) + g log ( b ) = g log ( ab ) g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 g g g a log ( a ) − log ( b ) = log g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 log ( a ) − log ( b ) = log b g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 g log ( a p ) = p ⋅ g log ( a ) g >0, g ≠ 1, a >0 p log ( a ) g log ( a ) = g >0, g ≠ 1, a >0, p >0, p ≠

regel voorwaarde g log ( a ) + g log ( b ) = g log ( ab ) g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 g g g a log ( a ) − log ( b ) = log g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 log ( a ) − log ( b ) = log b g >0, g ≠ 1, a >0, b >0 g log ( a p ) = p ⋅ g log ( a ) g >0, g ≠ 1, a >0 p log ( a ) g log ( a ) = g >0, g ≠ 1, a >0, p >0, p ≠ 1 log ( a ) = p log ( g ) g >0, g ≠ 1, a >0, p >0, p ≠ 1

opgave 1Goudplevieren

foto Een goudplevier (zie foto) is een vogel die niet in Nederland broedt, maar tijdens zijn trektochten wel in Nederland te vinden is. Er zijn grote verschillen in aantallen goudplevieren tussen de verschillende jaren. In figuur 1 zijn de aantallen goudplevieren in Nederland in de jaren 1975 tot…

foto Een goudplevier (zie foto) is een vogel die niet in Nederland broedt, maar tijdens zijn trektochten wel in Nederland te vinden is. Er zijn grote verschillen in aantallen goudplevieren tussen de verschillende jaren. In figuur 1 zijn de aantallen goudplevieren in Nederland in de jaren 1975 tot en met 2012 weergegeven als zwarte stippen. figuur 1 aantal In figuur 1 is ook een kromme getekend die de trend aangeeft. We nemen aan dat vanaf 2003 deze trend een rechte lijn is en dat dit ook na 2012 zo blijft.

Lineaire functies 3p · Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 1p

Bereken hoeveel goudplevieren er volgens de trendlijn zijn in 2020. Geef je antwoord in gehele duizendtallen.
Tijdens hun verblijf in Nederland bouwen de goudplevieren een reserve op voor de komende trektochten. Hierdoor nemen ze toe in gewicht. In figuur 2 zie je het resultaat van een onderzoek naar deze gewichtstoename: van een aantal op verschillende tijdstippen gevangen goudplevieren is het gewicht…

Tijdens hun verblijf in Nederland bouwen de goudplevieren een reserve op voor de komende trektochten. Hierdoor nemen ze toe in gewicht. In figuur 2 zie je het resultaat van een onderzoek naar deze gewichtstoename: van een aantal op verschillende tijdstippen gevangen goudplevieren is het gewicht en/of de hoeveelheid vet bepaald. De open stippen horen bij waarnemingen in het najaar en de dichte stippen bij waarnemingen in het voorjaar. Ook zijn de trendlijnen getekend. figuur 2 lichaamsgewicht (g) hoeveelheid vvoooorrjjaaaarr 0 10 20 30 40 50 60 dagen na het begin van gewichtstoename Op grond van specifieke biologische kenmerken kunnen de onderzoekers bepalen wanneer de gewichtstoename van een goudplevier begint. Aan de hand van de trendlijnen in figuur 2 kun je onderzoeken of de volgende stellingen waar zijn. I In het voorjaar is de gemiddelde gewichtstoename per dag van een goudplevier ongeveer 2 keer zo groot als in het najaar. II De gewichtstoename in het voorjaar bestaat niet uit vet.

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 4p

Onderzoek voor elk van beide stellingen of deze waar is.
Het vetpercentage van een vogel is de hoeveelheid lichaamsvet als percentage van het totale gewicht van de vogel. Met behulp van de trendlijnen in het voorjaar van zowel lichaamsgewicht als vethoeveelheid leiden de onderzoekers het volgende verband af: P voorjaar = 1600 2,3 ⋅ t + 198 Hierbij is P…

Het vetpercentage van een vogel is de hoeveelheid lichaamsvet als percentage van het totale gewicht van de vogel. Met behulp van de trendlijnen in het voorjaar van zowel lichaamsgewicht als vethoeveelheid leiden de onderzoekers het volgende verband af: P voorjaar = 1600 2,3 ⋅ t + 198 Hierbij is P voorjaar het vetpercentage van de vogel in het voorjaar en t de tijd in dagen na het begin van de gewichtstoename.

Evenredigheden en machtsverbanden 3p

Beredeneer uitsluitend met behulp van de formule, zonder getallen in te vullen of een schets te maken, of het vetpercentage in het voorjaar toeneemt of juist afneemt. Voor het vetpercentage in het najaar gaan we uit van de volgende formule: 2300 + 60 t P najaar = 207 + 0,6 t Hierin is P najaar het…

Beredeneer uitsluitend met behulp van de formule, zonder getallen in te vullen of een schets te maken, of het vetpercentage in het voorjaar toeneemt of juist afneemt. Voor het vetpercentage in het najaar gaan we uit van de volgende formule: 2300 + 60 t P najaar = 207 + 0,6 t Hierin is P najaar het vetpercentage van de vogel in het najaar en t de tijd in dagen na het begin van de gewichtstoename. Met behulp van de afgeleide van P najaar kan men onderzoeken of het vetpercentage P najaar afnemend stijgend is.

opgave 2Kentekens

Tussen mei 2008 en februari 2013 werd foto voor personenauto’s de kentekenserie gebruikt die door de Rijksdienst voor het Wegverkeer sidecode 7 genoemd wordt. Op de foto staat een van de eerste kentekens uit deze serie. De kentekens bestaan uit twee cijfers, gevolgd door drie letters en tenslotte…

Tussen mei 2008 en februari 2013 werd foto voor personenauto’s de kentekenserie gebruikt die door de Rijksdienst voor het Wegverkeer sidecode 7 genoemd wordt. Op de foto staat een van de eerste kentekens uit deze serie. De kentekens bestaan uit twee cijfers, gevolgd door drie letters en tenslotte nog één cijfer. Als we ervan uitgaan dat er geen beperkingen zijn aan de te gebruiken cijfers en letters, dan zijn er bijna 18 miljoen verschillende kentekens te maken met sidecode 7.

Telproblemen 3p

Bereken het aantal verschillende kentekens met sidecode 7. Geef je antwoord in gehele honderdduizendtallen. In deze opgave gaan we echter van de volgende beperkingen uit: − Een kenteken mag niet met 00 beginnen − De eerste letter is G, H, J, K, L, N, P, R, S, T, X of Z − Klinkers (A, E, I, O, U, Y)…

Bereken het aantal verschillende kentekens met sidecode 7. Geef je antwoord in gehele honderdduizendtallen. In deze opgave gaan we echter van de volgende beperkingen uit: − Een kenteken mag niet met 00 beginnen − De eerste letter is G, H, J, K, L, N, P, R, S, T, X of Z − Klinkers (A, E, I, O, U, Y) worden niet gebruikt − De letters C en Q worden niet gebruikt − Bepaalde drielettercombinaties (zoals NSB) kunnen als aanstootgevend worden gezien en als gevolg daarvan zijn 82 drielettercombinaties uitgesloten. Een verslaggever van een autotijdschrift schrijft in een artikel dat door al deze beperkingen minder dan 20% van alle mogelijke kentekens uiteindelijk op een personenauto terecht zal komen.

Telproblemen 4p · Procenten, verhoudingen en eenheden 1p

Ga met een berekening na of de verslaggever gelijk heeft. Vanaf 1 maart 2013 werd voor kentekens de serie sidecode 8 gebruikt. Sidecode 8 bevat eerst een cijfer, dan drie letters en tenslotte twee cijfers. Sidecode 8 lijkt dus erg op sidecode 7 maar omdat er andere beperkingen gelden, zijn in…

Ga met een berekening na of de verslaggever gelijk heeft. Vanaf 1 maart 2013 werd voor kentekens de serie sidecode 8 gebruikt. Sidecode 8 bevat eerst een cijfer, dan drie letters en tenslotte twee cijfers. Sidecode 8 lijkt dus erg op sidecode 7 maar omdat er andere beperkingen gelden, zijn in totaal 1,46 miljoen kentekens beschikbaar voor personenauto’s. In oktober 2013 vraagt de verslaggever zich af tot wanneer deze serie (ongeveer) mee zal gaan. Hij maakt zelf een grafiek met daarin de verkoop van nieuwe personenauto’s vanaf 2011. Ook maakt hij als bijpassend model een trendlijn met een afname van de verkoop van 375 nieuwe auto’s per maand.

figuur Autoverkoop januari 2011 - september 2013 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - n o v - j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - n o v - j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - Legenda: autoverkoop trend De formule die bij…

figuur Autoverkoop januari 2011 - september 2013 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - n o v - j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - n o v - j a n - m r t - m e i - j u l - s e p - Legenda: autoverkoop trend De formule die bij dit model hoort, is: A n = − 375 n + 37250 Hierbij is A n het aantal verkochte nieuwe auto’s in maand n met n = 0 voor maart 2013, de eerste maand waarin sidecode 8 gebruikt wordt. Het model geeft voor mei 2013 een hoger aantal verkochte nieuwe auto’s dan er volgens de grafiek werden verkocht.

opgave 3Verpakkingen

Om een verpakking in de vorm van een balk te maken, wordt een karton
van 30x40 cm gebruikt. In de afbeeldingen hieronder zie je links een
verpakking en rechts hoe de uitslag daarvan uit het karton geknipt wordt.
Hierbij is h de hoogte, b de breedte en l de lengte van de verpakking in
cm. De uitslag eindigt precies bij de randen van het karton. Zie de figuur.
figuur
h grondvlak l b
30 cm grondvlak l h b
Van een bepaalde verpakking is de hoogte gelijk aan 3 cm.
103p

Formules en vergelijkingen opstellen 2p · Rekenen met een gegeven formule 1p

Bepaal de lengte en breedte van deze verpakking en bereken daarmee
vervolgens de inhoud van deze verpakking.
De formule voor de inhoud V in cm3 van de verpakking uitgedrukt in de
hVo = og2the_3h − i7n0chm_2 + is6:00h
114p

Formules en vergelijkingen opstellen 3p · Formules herleiden en omwerken 1p

Toon, zonder getallenvoorbeelden, aan dat deze formule juist is.
Met behulp van deze formule is vast te stellen voor welke hoogte h (met
h ≤ 15) de inhoud maximaal is.
123p

Vergelijkingen en snijpunten met de GR oplossen 2p · De afgeleide bepalen (machts-, som- en verschilregel) 1p

Bereken met behulp van differentiëren bij welke hoogte de inhoud
maximaal is. Geef je antwoord in één decimaal.
Efficiëntie van een verpakking
Bedrijven willen zo efficiënt mogelijk omgaan met verpakkingsmateriaal.
Meestal is er een vaststaande inhoud en wil men dat de oppervlakte van
de verpakking zo klein mogelijk wordt, maar je kunt het ook andersom
bekijken: bij een bepaalde oppervlakte wil je een verpakking met zo groot
mogelijke inhoud. De maximale inhoud krijg je als je een bol neemt, maar
een bol als verpakkingsmateriaal is vaak niet handig.
Om de efficiëntie E van een verpakking met een inhoud V en een
oppervlakte A te weten te komen, vergelijk je de inhoud V van die
verpakking met de inhoud van een bol met diezelfde oppervlakte A.
Er geldt:
inhoud V van verpakking met oppervlakte A
formule 1: E =
inhoud van bol met oppervlakte A
Voor een bol geldt het volgende:
formule 2: Oppervlakte bol = 12,57r2
formule 3: Inhoud bol = 4,19r3
In deze formules is r de straal van de bol.
Uitgaande van de formules 1, 2 en 3 geldt voor de efficiëntie van een
verpakking de volgende formule:
V E = 3 4,19 0,08A
134p

Formules herleiden en omwerken 4p

Toon met de formules 1, 2 en 3 aan dat deze laatste formule juist is.

opgave 4Groningse aardbevingen

In de provincie Groningen vinden, als gevolg van gasproductie, regelmatig aardbevingen plaats. In 2013 is daar grootschalig onderzoek naar gedaan. Zo werd er gekeken naar het verband tussen de gasproductie en aardbevingen. Enkele resultaten daarvan staan in figuur 1. Deze figuur staat ook,…

In de provincie Groningen vinden, als gevolg van gasproductie, regelmatig aardbevingen plaats. In 2013 is daar grootschalig onderzoek naar gedaan. Zo werd er gekeken naar het verband tussen de gasproductie en aardbevingen. Enkele resultaten daarvan staan in figuur 1. Deze figuur staat ook, vergroot, op de uitwerkbijlage. Hier zie je bijvoorbeeld dat er in 1993 zeven aardbevingen zijn geweest en er in datzelfde jaar 42 miljard kubieke meter gas is geproduceerd. figuur 1 We bekijken de volgende drie beweringen: 1 De gasproductie en het aantal aardbevingen zijn over de gehele periode 2000-2011 procentueel evenveel gestegen. 2 Als na 2000 de gasproductie daalt, dan heeft dat altijd een jaar later ook een daling van het aantal aardbevingen tot gevolg. 3 In de periode 2005-2011 is de gemiddelde stijging per jaar van het aantal aardbevingen groter dan in de periode 1998-2004.

Procenten, verhoudingen en eenheden 2p · Gemiddelde verandering en differentiequotiënt 2p · Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 1p

Geef van elke bewering aan of deze waar is of niet. Gebruik in je toelichting gegevens uit figuur 1 en gebruik daarbij eventueel de figuur op de uitwerkbijlage. De magnitude , de kracht van een aardbeving, wordt uitgedrukt in een getal op de schaal van Richter. In figuur 2 zijn de Groningse…

Geef van elke bewering aan of deze waar is of niet. Gebruik in je toelichting gegevens uit figuur 1 en gebruik daarbij eventueel de figuur op de uitwerkbijlage. De magnitude , de kracht van een aardbeving, wordt uitgedrukt in een getal op de schaal van Richter. In figuur 2 zijn de Groningse aardbevingen vanaf 1994 verzameld en ingedeeld naar sterkte. Dat geeft bij een logaritmische schaalverdeling langs de verticale as een opvallend patroon: alle grafieken zijn bij benadering evenwijdige rechte lijnen.

Elke stip in deze figuur stelt een aardbeving van een zekere magnitude voor: zo kun je zien dat er vlak voor juli 2009 een aardbeving van magnitude > 3,0 heeft plaatsgevonden: die aardbeving zie je dus ook terug bij de aardbevingen van de klassen > 2,5 ; > 2,0 en > 1,5 . figuur 2 In het onderzoek…

Elke stip in deze figuur stelt een aardbeving van een zekere magnitude voor: zo kun je zien dat er vlak voor juli 2009 een aardbeving van magnitude > 3,0 heeft plaatsgevonden: die aardbeving zie je dus ook terug bij de aardbevingen van de klassen > 2,5 ; > 2,0 en > 1,5 . figuur 2 In het onderzoek werden alleen aardbevingen bekeken die schade zouden kunnen veroorzaken. Omdat aardbevingen met een magnitude van minder dan 1,5 geen schade aanrichten, zijn deze niet in figuur 2 opgenomen.

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 2p · Procenten, verhoudingen en eenheden 1p

Bereken voor augustus 2012 hoeveel procent van het aantal aardbevingen van magnitude > 2,0 een magnitude van 2,5 of hoger heeft. Geef je antwoord in gehele procenten. Het feit dat de grafieken in figuur 2 evenwijdige rechte lijnen zijn, betekent dat het aantal aardbevingen van elke klasse…

Bereken voor augustus 2012 hoeveel procent van het aantal aardbevingen van magnitude > 2,0 een magnitude van 2,5 of hoger heeft. Geef je antwoord in gehele procenten. Het feit dat de grafieken in figuur 2 evenwijdige rechte lijnen zijn, betekent dat het aantal aardbevingen van elke klasse exponentieel toeneemt met dezelfde groeifactor. Het totaal aantal aardbevingen A voor magnitudes > 1,5 is te beschrijven met de volgende formule: A = 12 ⋅ e 0,013 t met t = 0 voor april 1994 en t in maanden.

Helling en snelheid met de afgeleide 3p · Kettingregel 1p

Bereken door middel van differentiëren de waarde van de afgeleide van A voor t = 117. Geef je antwoord in één decimaal en leg uit wat de betekenis van deze waarde is in deze situatie.
De formules van de overige lijnen in figuur 2 kunnen worden afgeleid van die voor de magnitudes > 1,5 . Bekijk de grafiek voor de magnitudes > 2,0 . Deze grafiek is 85 maanden later op dezelfde hoogte als de grafiek voor magnitudes > 1,5 . Hieronder staan vier formules. Een van de vier is juist…

De formules van de overige lijnen in figuur 2 kunnen worden afgeleid van die voor de magnitudes > 1,5 . Bekijk de grafiek voor de magnitudes > 2,0 . Deze grafiek is 85 maanden later op dezelfde hoogte als de grafiek voor magnitudes > 1,5 . Hieronder staan vier formules. Een van de vier is juist voor de magnitudes > 2,0 : A A 2,0 = 12 ⋅ e 0,013( t + 85) met t = 0 voor april 1994 B A 2,0 = 12 ⋅ e 0,013( t − 85) met t = 0 voor april 1994 C A 2,0 = 12 ⋅ e 0,013 t + 85 met t = 0 voor april 1994 D A 2,0 = 12 ⋅ e 0,013 t − 85 met t = 0 voor april 1994

Transformaties van grafieken 3p

Beredeneer welke van de vier formules juist is. In een rapport van het Staatstoezicht op de Mijnen wordt geconstateerd dat er een duidelijk verband is tussen de magnitude en het percentage aardbevingen boven die magnitude. In figuur 3 is dat verband weergegeven. figuur 3 magnitude aardbeving op de…

Beredeneer welke van de vier formules juist is. In een rapport van het Staatstoezicht op de Mijnen wordt geconstateerd dat er een duidelijk verband is tussen de magnitude en het percentage aardbevingen boven die magnitude. In figuur 3 is dat verband weergegeven. figuur 3 magnitude aardbeving op de schaal van Richter ( M ) Zo is bijvoorbeeld af te lezen dat 10% van de aardbevingen een magnitude boven de 1,0 heeft. Bij deze grafiek hoort de volgende formule: N = 10 a − M Hierbij is M de magnitude en N het percentage van de aardbevingen boven magnitude M .

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 1p · Rekenen met een gegeven formule 1p · Exponentiële en logaritmische vergelijkingen exact oplossen 1p

Laat met een berekening zien dat geldt: a = 2 . Omgekeerd kun je je ook afvragen welke magnitude de (bijvoorbeeld) 20% zwaarste aardbevingen minstens hadden. Om vragen als deze te beantwoorden, is het handig de formule te herschrijven. De formule N = 10 2 − M is te herleiden tot M = p + q ⋅ log( N…

Laat met een berekening zien dat geldt: a = 2 . Omgekeerd kun je je ook afvragen welke magnitude de (bijvoorbeeld) 20% zwaarste aardbevingen minstens hadden. Om vragen als deze te beantwoorden, is het handig de formule te herschrijven. De formule N = 10 2 − M is te herleiden tot M = p + q ⋅ log( N ) .

opgave 5Zandpad

Langs het Zandpad in Utrecht staat een hek dat bestaat uit twee
sinusoïden, die elkaar raken. Zie de foto.
foto
foto
In de figuur hieronder zijn de twee sinusoïden in het hek schematisch
weergegeven.
figuur
O x
De formule die bij de onderste sinusoïde hoort, luidt:
S_o_n_d_e_r_s_t_e = 100 + 50sin((π)/(3)x)
Hierbij is Sonderste de hoogte in centimeters en x de afstand tot het
beginpunt op de evenwichtsstand in meters.
De toppen van de onderste sinusoïde liggen op de evenwichtsstand van
de bovenste sinusoïde. De amplitudes van beide sinusoïden zijn gelijk.
Verder is gegeven dat de twee sinusoïden elkaar bij x = (1)/(2) en ook bij
x = 6(1)/(2) raken.
208p

Sinusoïden: periode, amplitude en formule 5p · Rekenen met een gegeven formule 1p · Formules en vergelijkingen opstellen 1p · +1

Geef de formule voor de bovenste sinusoïde en licht toe hoe je je
antwoord gevonden hebt.