Examen VWO. wiskunde B1,2. tijdvak 1 dinsdag 2 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Transcriptie

1 amen VWO 2009 tijdvak dinsdag 2 juni uur wiskunde B,2 Bij dit eamen hoort een uitwerkbijlage. Dit eamen bestaat uit 9 vragen. Voor dit eamen zijn maimaal 80 punten te behalen. Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen worden. Als bij een vraag een verklaring, uitleg of berekening vereist is, worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg of berekening ontbreekt. Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld a-VW--o

2 en benadering van een nulpunt Voor elke positieve startwaarde 0 is een rij 0,, 2, gegeven door de volgende recursievergelijking: n+ = 2 n +. n Deze recursievergelijking kunnen we ook schrijven als n+ = g ( n), waarbij g ( ) = + met > 0. 2 In de figuur op de uitwerkbijlage zijn de grafiek van g en de lijn y = getekend. In deze figuur is op de -as een getal 0 gekozen. 3p Teken in deze figuur met behulp van een webgrafiek de bijbehorende plaatsen van 2 op de -as. De rij 0, 2, convergeert. De grafiek van g heeft één top. 5p 2 Toon aan dat de limiet van de rij 0, 2, eact gelijk is aan de -coördinaat van de top van de grafiek van g. en nulpunt van een functie f kan in het algemeen snel benaderd worden met f ( n ) de recursievergelijking n+ = n f ' ( n) bij een geschikte keuze van 0. Deze benaderingsmethode noemt men de methode van Newton-aphson. assen we deze methode toe voor een benadering van het nulpunt 2 van f( ) = 2 2 dan volgt hieruit de gegeven recursievergelijking n+ = 2 n +. n f ( n) 4p 3 Toon aan dat deze laatste vergelijking volgt uit de vergelijking n+ = n f ' ( n) a-VW--o 2 lees verder

3 Wachten op de bus Bij een evenement worden mensen vanaf een opstapplaats per bus vervoerd naar de ingang van de evenementenhal. Voortdurend pendelen drie bussen tussen de opstapplaats en de ingang. De reistijd van een bus (van de opstapplaats naar de ingang en terug) is gemiddeld 60 minuten. In figuur is de situatie weergegeven dat na elke 20 minuten een bus vertrekt. Neem aan dat voor mensen die met de bus mee willen, elk aankomsttijdstip op de opstapplaats even waarschijnlijk is. en bezoeker aan het evenement komt dus met kans in elk van de drie tijdsintervallen tussen de vertrekkende 3 bussen aan en voor elk van die tijdsintervallen is de te verwachten wachttijd 0 minuten. De verwachtingswaarde van de wachttijd is dus = 0 minuten In figuur 2 is de situatie weergegeven dat de bussen vertrekken met tussenpozen van 0, 20 en 30 minuten. figuur figuur 2 4p 4 Bereken in de situatie van figuur 2 de verwachtingswaarde van de wachttijd voor een bezoeker aan het evenement. De reistijd van de bussen is normaal verdeeld met een gemiddelde van 60 minuten. Het kan natuurlijk voorkomen dat een rit wat langer of wat korter duurt. Men vindt dit acceptabel zo lang niet meer dan 0% van de ritten langer duurt dan 65 minuten. 4p 5 Bereken de maimale standaardafwijking van de reistijd van een bus waarbij aan deze eis voldaan is. Veronderstel dat de reistijden van de bussen onafhankelijk zijn en alle een standaardafwijking van 3,4 minuten hebben. We bekijken twee opeenvolgende bussen. 4p 6 Bereken de kans dat de eerste bus meer dan 65 minuten over de rit doet en de tweede bus minder dan 55 minuten a-VW--o 3 lees verder

4 en buiteling en lijnstuk met een lengte van π meter buitelt over een halve cirkel waarvan de straal O meter is. In figuur zijn de beginstand, twee tussenstanden en de eindstand getekend. Het punt waarin raakt aan de halve eenheidscirkel noemen we. Dus op elk moment staat loodrecht op O en is het lijnstuk even lang als de cirkelboog. figuur O beginstand: = O O O eindstand: = Het lijnstuk buitelt zó dat met snelheid m/s over de halve cirkel beweegt. Op tijdstip 0 begint aan de buiteling; dan is het punt nog in het punt. r wordt een rechthoekig assenstelsel aangebracht zo dat O het punt (0, 0) is en het punt (, 0). Zie figuur 2. figuur 2 y t - t O a-VW--o 4 lees verder

5 In figuur 2 is het lijnstuk op tijdstip t getekend voor een waarde van t tussen 0 en π. Omdat de straal van de halve cirkel m is en de snelheid van gelijk is aan m/s, geldt O = t (rad) en = t (m). Figuur 2 staat ook op de uitwerkbijlage. Voor de coördinaten van geldt: () t = cos() t + t sin() t y( t) = sin( t) t cos( t) met 0 t π. 5p 7 Toon de juistheid aan van de formule voor () t met 0 t π. In figuur 3 zijn drie standen van getekend en de gehele baan van. figuur 3 y 2 O De grootte van de snelheid in m/s van het punt na t seconden noemen we 2 2 vt (). r geldt: vt ( ) = ( 't ( )) + ( y't ( )). Hieruit volgt: vt () = t. 6p 8 Toon dit aan. 3p 9 Bereken eact de lengte van de baan van a-VW--o 5 lees verder

6 Twee parabolen met een gemeenschappelijke richtlijn In figuur zijn een lijn k en twee punten A en B getekend. Verder zijn getekend de parabool p met brandpunt A en richtlijn k en de parabool p 2 met brandpunt B en richtlijn k. De parabolen snijden elkaar in de punten D en. Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage. figuur p p 2 B A D k D en liggen op de middelloodlijn van AB. 3p 0 Bewijs dit voor punt D. Wanneer we het vlak verdelen tussen punt A, punt B en lijn k volgens het naaste-buurprincipe, spelen onder andere de parabolen p en p 2 daarbij een rol. 3p Geef in de figuur op de uitwerkbijlage met verschillende kleuren of arceringen deze verdeling van het vlak aan. Lijn AB snijdt lijn k in punt C. De lijn m gaat door C en raakt de parabool p in punt. Zie figuur 2. Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage. figuur 2 p 2 p B r geldt: m is de bissectrice van een hoek tussen de lijnen k en AB. 4p 2 Bewijs dit. C A m k a-VW--o 6 lees verder

7 en gemeenschappelijke raaklijn De functies f en g zijn gegeven door f ( ) = ln( ) en g= ( ) e. In figuur zijn de grafieken van beide functies getekend. De lijn k is een gemeenschappelijke raaklijn aan de grafieken van f en g. Het punt waarin k de grafiek van f raakt, noemen we ( p,ln( p )), met p > 0. Het punt waarin k de grafiek van g raakt, noemen we q (,e q ), met q < 0. figuur 5 y 4 3 g 2 k f -2 q - O p Omdat k raaklijn is in punt aan de grafiek van f, is y = + ln( p) een formule voor k. 3p 3 Toon dit aan. Omdat k raaklijn is in punt aan de grafiek van g, is ook y = e q + e q( q) een formule voor k. Uit de twee formules voor k kunnen we twee verbanden tussen p en q afleiden: e q = (oftewel p = e q ) en e q( q) = ln( p). p Uit deze twee verbanden volgt dat q voldoet aan de vergelijking eq q + =. q 3p 4 Toon aan dat deze laatste vergelijking volgt uit de twee genoemde verbanden tussen p en q. 4p 5 Bereken in twee decimalen nauwkeurig de richtingscoëfficiënt van de gemeenschappelijke raaklijn k. p a-VW--o 7 lees verder

8 en koordenvierhoek? Gegeven is driehoek ABC met zijn omgeschreven cirkel. Aan weerskanten van C liggen de punten K en L op de omgeschreven cirkel zo dat CK = CL. De koorde KL snijdt de zijden AC en BC in en. Zie figuur. Deze figuur staat ook op de uitwerkbijlage. figuur C L K A B r geldt: BAC = CL + CLK. 5p 6 Bewijs dit. 4p 7 Bewijs dat vierhoek AB een koordenvierhoek is a-VW--o 8 lees verder

9 en vuurpijl met tegenwind en vuurpijl wordt vanaf de grond schuin weggeschoten. Door tegenwind beschrijft de vuurpijl een baan zoals die in figuur getekend is. figuur y 50 wind A O B In deze figuur is een assenstelsel aangebracht met de -as op de grond tegen de windrichting in en de y-as verticaal. In O wordt de vuurpijl afgeschoten. In B komt hij weer op de grond. A is het punt van de baan dat het meest naar rechts ligt. We gebruiken voor de baan de volgende formules: voor het eerste deel OA van de baan geldt y = , voor het tweede deel AB van de baan geldt y = , met en y in meter. 7p 8 Bereken op algebraïsche wijze de maimale hoogte die de vuurpijl bereikt. 6p 9 Bereken op algebraïsche wijze op welke afstand van O de vuurpijl op de grond komt a-VW--o* 9 lees verder einde