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.

1.

Bereken vanaf welk jaar de gemiddelde melkproductie per koe voor het eerst meer dan 12000 kg per jaar zal zijn.

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.

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.

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.

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.

4.

Bereken met behulp van V - E bij hoeveel procent van de koeien het risico op pensverzuring bestaat.

Om het eiwitpercentage in de melk te verhogen wordt speciale voeding aangeboden, waarvan de leverancier beweert dat het eiwitpercentage hoger zal worden. Bij een bedrijf met 44 koeien werd onderzocht of hierdoor het eiwitpercentage inderdaad hoger werd. Voordat de speciale voeding werd aangeboden, was het gemiddelde eiwitpercentage van deze 44 koeien 3,49%. Met de speciale voeding was dit eiwitpercentage 3,60%.
Neem aan dat voor elke koe de standaardafwijking van het eiwitpercentage 0,4% was.

5.

Onderzoek met behulp van een hypothesetoets of er aanleiding is om te veronderstellen dat door de speciale voeding bij dit bedrijf het eiwitpercentage in de melk inderdaad hoger werd. Neem een significantieniveau van 5%.

Bij dieren is het energieverbruik afhankelijk van het gewicht. In de figuur staat voor een aantal diersoorten het verband tussen het energieverbruik E en het gewicht G. Hierbij is E het energieverbruik in watt en G het gewicht in kg.

Zowel langs de horizontale as als langs de verticale as is een logaritmische schaalverdeling gebruikt. De punten die de verschillende dieren weergeven, liggen nagenoeg op de getekende rechte lijn door de punten A(1; 3,27) en B(1000; 520). Het verband tussen E en G is te schrijven als:

E = a • G^b

Hierin is E het energieverbruik in watt en G het gewicht in kg.
Afgerond zijn de waarden van a en b:   a = 3,3 en b = 0,73 .

6.

Bereken, uitgaande van de genoemde punten A en B, de waarde van a in twee decimalen nauwkeurig en de waarde van b in drie decimalen nauwkeurig.

Aan de hand van de figuur en de formule E = 3,3 • G^0,73 kun je onderzoeken of de volgende stellingen waar zijn.
I. Een tien keer zo zwaar dier verbruikt ook tien keer zo veel energie.
II. Een kat verbruikt per kg gewicht minder energie dan een schaap.

7.

Onderzoek voor beide stellingen of ze waar zijn. Gebruik zo nodig de figuur.

8.

Stel een formule op voor de afgeleide van E en onderzoek met behulp hiervan of E toenemend stijgend of afnemend stijgend is.

Je kunt de formule E = 3,3 • G^0,73 herleiden tot de vorm  log(E) = p + q • log(G) .

9.

Geef deze herleiding en geef de waarden van p en q in twee decimalen nauwkeurig.

Aan een proefpersoon wordt gevraagd om 100 keer een willekeurig cijfer van 0 tot en met 9 te noteren. Neem aan dat hierbij elk cijfer een even grote kans heeft om te worden genoteerd.

10.

Bereken de kans dat het cijfer 8 precies 10 keer voorkomt als iemand willekeurig 100 cijfers noteert.

In de volgende tabel zijn de resultaten opgenomen van de controle op de dagomzetten. De accountant heeft 920 cijfers in zijn onderzoek betrokken.

De accountant vindt in zijn handboek dat het zo gevonden getal niet groter mag zijn dan 19,0.

11.

Bereken of de accountant reden heeft om aan te nemen dat de cijfers van de dagomzetten door de ondernemer zijn verzonnen.

De accountant controleert bij wijze van steekproef 20 willekeurig gekozen ordners. In zo’n steekproef kunnen 0,1 of 2 foute ordners zitten. In de volgende tabel kun je de kans aflezen op elk van die mogelijkheden.

12.

Neem aan dat die kans nu inderdaad 0,75 is.
De accountant kiest willekeurig 20 ordners en controleert deze.

13.

Bereken de kans dat de accountant bij de controle van de kosten zal concluderen dat er rekeningen ontbreken.

Veel moderne auto’s tonen op het bedieningspaneel een schatting van het aantal kilometers dat je nog kunt rijden zonder te tanken.
Dit noem je de actieradius.

Een automobilist zag bijvoorbeeld de informatie van de figuur hiernaast op zijn bedieningspaneel. Hier is ‘Tot. afstand’ de totale afstand die de auto tot dat moment heeft gereden.

De actieradius wordt berekend op basis van:
- de nog aanwezige hoeveelheid benzine in de tank;
- het rijgedrag tot op dat moment.

Toen dezelfde automobilist wat zuiniger ging rijden, kreeg hij de informatie van de figuur hiernaast te zien.
Zoals je ziet, heeft hij 20 km gereden. Toch is zijn actieradius niet met 20 km afgenomen, maar slechts met 17 km. Hij is dus inderdaad iets zuiniger gaan rijden en hij heeft zodoende 3 kilometer ‘gewonnen’.

De automobilist neemt zich voor om op zekere dag zijn benzinetank volledig te vullen en dan zo zuinig mogelijk te gaan rijden. De afstand in km die hij rijdt vanaf het moment dat hij getankt heeft, noemen we x.
De automobilist houdt de eerste 200 km bij wat er gebeurt met de actieradius A (in km) op zijn bedieningspaneel. Zie de tabel.

Tussen x = 0 en x = 100 neemt de actieradius met minder dan 100 km af.
De automobilist ‘wint’ dus kilometers op dit traject.

14.

De automobilist maakt een wiskundig model bij de tabel. Hij stelt de volgende formule op:

Op het moment dat hij begint te rijden met de volle tank, dus als x = 0 , is de actieradius veel kleiner dan de afstand die hij in werkelijkheid zal rijden met deze tankinhoud.

Op het moment dat de tank leeg is, is de actieradius gelijk aan 0.

15.

Bereken hoeveel km de automobilist volgens het model met een volle tank in werkelijkheid méér kan rijden dan het bedieningspaneel bij vertrek aangaf.

Dat de automobilist inderdaad kilometers wint, kun je ook nagaan door het verloop te bekijken van de som S(x) van het aantal werkelijk gereden kilometers en de actieradius. Als de automobilist kilometers wint, zal S(x) namelijk stijgend zijn. De formule voor S(x) is:

16.

Bepaal de afgeleide van S(x) en laat met behulp van een schets van de afgeleide zien dat de automobilist op het traject van x = 0 tot x = 500 voortdurend kilometers wint.

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 volgende figuur geeft een schematisch zijaanzicht van de hals. De eerste 12 frets zijn daarin vanaf de brug genummerd.

De lengte van een snaar in cm tussen de brug en de kam noemen we L .
A_n is de afstand in cm tussen de fret met nummer n en de kam, en d_n is de afstand in cm tussen de fret met nummer n en de brug.
In de figuur zijn A₄ en d₄ aangegeven. Voor A_n geldt de volgende formule:

A_n = L • 0,9439ⁿ

Van een bepaalde gitaar is de afstand tussen fret nummer 6 en de brug gelijk aan 20 cm.

17.

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:
- er is een exponentieel verband tussen A_n en n;
- de 12^e fret ligt precies midden tussen de brug en de kam.

18.

Bereken met behulp van deze twee uitgangspunten de groeifactor in vijf decimalen nauwkeurig.

Deze formule kan worden herleid tot:  A_n = L • 0,9439ⁿ

19.

In de zestiende eeuw werd voor het berekenen van de positie van de frets de ‘Regel van 18’ gebruikt. Deze rekenwijze gaat als volgt:
- Deel de totale snaarlengte L door 18. De uitkomst is de afstand tussen de brug en fret 1. Deze afstand is dus d₁ .
- Bereken nu A₁ , de afstand tussen fret 1 en de kam.
- Deel A₁ door 18 en tel bij het antwoord vervolgens d₁ op. Je hebt nu d₂ , de afstand tussen de brug en fret 2.
- Herhaal deze procedure om de afstand tussen de brug en fret 3 te berekenen, enzovoort.

Een gitaarbouwer wil voor het plaatsen van de frets de afstanden tussen de brug en de frets weten. Hij kan deze afstanden met de Regel van 18 of met de formule berekenen. Deze twee methoden leveren verschillende afstanden op. Ga uit van een afstand tussen brug en kam van 65 cm.

20.

Onderzoek hoeveel de afstand tussen de brug en fret 2, berekend met de formule, verschilt van de afstand berekend met de Regel van 18. Geef je antwoord in tienden van mm nauwkeurig.