opgave 1Aalscholvers en vis
In het IJsselmeergebied leven veel aalscholvers. Deze vogels voeden zich
met vis. Zij zijn daarom een concurrent voor de visserij in het
IJsselmeergebied.
In de periode 1997-2001 is uitgebreid onderzoek gedaan naar de
visconsumptie van aalscholvers. Hiervoor werden braakballen van
aalscholvers geanalyseerd.
Uit het braakballenonderzoek bleek dat een volwassen aalscholver
ongeveer 360 gram vis per dag at en een jong ongeveer 285 gram per
dag.
In juni 1999 zijn er in het IJsselmeergebied 30 012 volwassen en
6961 jonge aalscholvers geteld. We gaan ervan uit dat die aantallen voor
de gehele maand golden.
13pBereken hoeveel kg vis er in die maand door de aalscholvers gegeten is.
Rond je antwoord af op duizendtallen.
Eén keer per dag braakt een
aalscholver een bal uit met alle
onverteerbare resten van de vissen
die hij die dag gegeten heeft. In zo'n
braakbal zitten onder andere otolieten
(gehoorsteentjes) en kauwplaatjes
van verschillende vissoorten (zie
foto). Deze worden gesorteerd op
vissoort en de lengtes worden
gemeten.
Met behulp van formules kan men dan de lengte en het gewicht
berekenen van de vissen waarvan ze afkomstig zijn. Zo wordt vastgesteld
wat de aalscholver die dag gegeten heeft.
In de tabel staan de gebruikte formules voor twee belangrijke vissoorten
die op het menu staan van de aalscholver.
tabel
In deze formules is O de gemeten otolietlengte in mm, K de gemeten
kauwplaatlengte in mm, L de lengte van de vis in mm en G het gewicht
van de vis in gram.
In een braakbal wordt een otoliet van een pos aangetroffen. Deze otoliet
heeft een lengte van 3,4 mm.
24pBereken het gewicht van deze pos. Geef je antwoord in gram in één
decimaal nauwkeurig.
Voor de blankvoorn kunnen we de twee formules in de tabel herleiden tot
één formule waarmee we het gewicht van deze vis uit de kauwplaatlengte
kunnen berekenen.
Deze formule heeft de vorm: log(G) = a + b ⋅ log(K).
33pBereken de waarden van a en b in deze formule. Geef je antwoorden in
drie decimalen nauwkeurig.
Bij de blankvoorn is het verband tussen kauwplaatlengte en de lengte van
L = 49,2 ⋅ K0,734
Aan de exponent 0,734 in deze formule kunnen we zien dat de lengte van
de vis steeds minder sterk toeneemt bij toenemende kauwplaatlengte. Dat
kun je ook met behulp van de afgeleide nagaan.
44pStel een formule op voor de afgeleide van L en laat met behulp hiervan
zien dat L afnemend stijgend is.
opgave 2Sociale psychologie
Psychologen denken dat een man door een gesprek met een mooie vrouw
zo afgeleid kan zijn dat daardoor zijn denk- en leerprestaties na het
gesprek tijdelijk verminderen. De afdeling sociale psychologie van de
Radboud Universiteit Nijmegen onderzocht dit verschijnsel in 20091). Deze
opgave gaat over enkele experimenten die daarbij werden gebruikt.
Eerste experiment: de 2-back-taak
In het eerste experiment moest een aantal mannelijke proefpersonen een
test op de computer doen. Deze test was een zogenoemde 2-back-taak:
op het scherm verschijnt met tussenpozen steeds een willekeurig gekozen
letter van het alfabet. De proefpersoon moet deze letter onthouden en
vergelijken met de letter twee stappen later. Als de letters hetzelfde zijn,
moet hij de linkertoets indrukken, anders de rechtertoets. Zie het
voorbeeld in tabel 1.
tabel 1
De proefpersoon moet voor een 2-back-taak 200 keer een toets
indrukken.
54pBereken de kans dat de proefpersoon in dat geval meer dan 10 keer de
linkertoets moet indrukken.
Na deze test hadden de (mannelijke) proefpersonen een kort gesprek met
een mannelijke onderzoeker of een vrouwelijke onderzoeker. Hierna
moesten ze opnieuw een 2-back-taak doen. Nu werd er niet gekeken naar
het aantal goede antwoorden maar naar de reactietijd bij de goede
antwoorden. De (mannelijke) proefpersonen die een gesprek hadden
gehad met een vrouw scoorden op deze test aanzienlijk minder goed dan
degenen die met een man gesproken hadden. In tabel 2 zie je voor beide
groepen de resultaten van deze laatste test.
tabel 2
noot 1 Het hier genoemde onderzoek had alleen betrekking op heteroseksuelen.
We veronderstellen dat de reactietijden van beide groepen normaal
verdeeld zijn.
63pBereken de kans dat een willekeurig gekozen man uit de groep die een
gesprek had met een vrouw beter scoorde dan het gemiddelde van de
groep die een gesprek had met een man.
Tweede experiment
In een tweede experiment was een groep van 112 proefpersonen
betrokken, bestaande uit 54 mannelijke en 58 vrouwelijke willekeurig
gekozen studenten. Voor dit experiment werden tweetallen gevormd.
Veronderstel dat van deze personen er steeds willekeurig twee aan elkaar
gekoppeld werden, zonder erop te letten of de persoon een man of vrouw
is.
75pBereken de kans dat de eerste twee tweetallen die zo gevormd werden
allebei uit een man en een vrouw bestonden. Rond je antwoord af op
vier decimalen.
De proefpersonen van elk tweetal moesten met elkaar een gesprek van
5 minuten voeren. Na dit gesprek moesten ze individueel een test doen.
Ook hier werd gekeken naar de gemiddelde reactietijd bij de goede
antwoorden.
Op grond van eerder onderzoek mogen we aannemen dat de reactietijd
van mannen in het algemeen na zo'n gesprek normaal verdeeld is met
een gemiddelde van 594 milliseconde en een standaardafwijking van
53 milliseconde.
Zoals al eerder vermeld, vermoeden psychologen dat mannen die een
gesprek met een vrouw gevoerd hebben, gemiddeld een langere
reactietijd hebben. De 22 mannen in dit onderzoek die een gesprek met
een vrouw gevoerd hadden, bleken een gemiddelde reactietijd van
631 milliseconde te hebben.
84pBereken, uitgaande van de genoemde normale verdeling, de kans dat de
gemiddelde reactietijd van een groep van 22 willekeurig gekozen mannen
631 milliseconde of meer is.
opgave 3Fietsen en energie
De formules voor het basisenergieverbruik, de energie die iemand per
dag nodig heeft voor alle activiteiten van een lichaam in rust, zoals
hartwerking, ademhaling, enzovoort, staan in tabel 1. In deze formules is
B het basisenergieverbruik in kcal (kilocalorieën) per dag en G het
lichaamsgewicht van de persoon in kg.
tabel 1
basisenergieverbruik
Er gelden verschillende formules voor jongvolwassen en voor oudere
personen. We vragen ons af welke van deze twee groepen het laagste
basisenergieverbruik heeft. Dit hangt volgens de formules in tabel 1 af
van het lichaamsgewicht van een persoon.
94pOnderzoek bij welke lichaamsgewichten tussen 40 en 120 kg de
jongvolwassenen een lager basisenergieverbruik hebben dan de ouderen.
Als iemand sport, is de totale energie die hij of zij nodig heeft groter dan
het basisenergieverbruik. De formule voor de totale energie T per dag is
T = 1,3B + S. Hierbij is B het basisenergieverbruik per dag en S het
energieverbruik voor het sporten per dag zoals fietsen, zwemmen en
hardlopen.
In tabel 2 staat het energieverbruik in kcal per kg lichaamsgewicht per uur
bij fietsen bij een aantal snelheden. Neem aan dat het energieverbruik
tussen de aangegeven snelheden in lineair verloopt.
tabel 2
energieverbruik bij fietsen
Frits is 58 jaar en weegt 70 kg. Hij doet mee aan de fietselfstedentocht in
Friesland, een tocht waarbij op één dag 240 km gefietst wordt. We nemen
aan dat hij de hele tocht rijdt met een snelheid van 25 km/uur.
104pBereken het totale energieverbruik van Frits op deze dag.
Bij een hogere snelheid wordt per uur een grotere afstand afgelegd. Je
kunt voor elke snelheid die in tabel 2 vermeld wordt, het energieverbruik
per kg lichaamsgewicht bij het fietsen per afgelegde kilometer berekenen.
Alex beweert dat dit voor elke snelheid gelijk is. Bert zegt dat dit hoger is
bij hogere snelheden en Carolien beweert dat dit lager is bij hogere
snelheden. Eén van deze drie personen heeft gelijk.
114pOnderzoek met behulp van tabel 2 wie van de drie gelijk heeft.
Bij een triatlon wordt er achtereenvolgens gezwommen, gefietst en
hardgelopen. Er zijn veel verschillende afstanden mogelijk voor de drie
onderdelen. Zo bestaat de Ironman − ook wel de hele triatlon genoemd −
uit een zwemonderdeel van 3800 m, een fietsonderdeel van 180 km en
een hardlooponderdeel van 42,2 km. De Olympische triatlon echter, gaat
over 1500 m zwemmen, 40 km fietsen en 10 km hardlopen.
Je zou een triatlon kunnen samenstellen waarbij voor elk onderdeel het
energieverbruik voor het sporten even groot is. We gaan daarbij uit van
een atleet die met een dusdanige snelheid hardloopt, dat zijn
energieverbruik 1 kcal per afgelegde kilometer is. De atleet zwemt met
een snelheid waarbij zijn energieverbruik 4 kcal per km is. En hij fietst met
een snelheid waarbij hij 0,4 kcal per km verbruikt. De genoemde waarden
voor het energieverbruik gelden steeds per kg lichaamsgewicht.
125pBereken de afstanden voor het zwemmen, fietsen en hardlopen in een
triatlon van in totaal 21 km waarbij het energieverbruik van deze atleet
voor elk onderdeel steeds even groot is.
opgave 5Huizenprijzen
In dagblad Trouw van 22 augustus 2012 stond bij een artikel over de
daling van de gemiddelde huizenprijs de onderstaande figuur. Deze figuur
staat ook, vergroot, op de uitwerkbijlage.
figuur
% verandering ten opzichte van dezelfde maand een jaar eerder
% 4 2 f m a m j j a s o n d j f m a m j j a s o n d j f m a m j j a s o n d j f m a m j j
0
o n d j
In deze figuur is de verandering in prijs van verkochte koopwoningen in
Nederland weergegeven in procenten ten opzichte van dezelfde maand
een jaar eerder. Je kunt bijvoorbeeld aflezen dat de huizenprijs in oktober
2008 gemiddeld 2,3% hoger was dan in oktober 2007. Ook kun je zien dat
de huizenprijs in oktober 2009 gemiddeld 5,2% lager was dan in oktober
2008.
De huizenprijs in februari 2012 is ten opzichte van februari 2009 met
ongeveer 8,8% gedaald.
184pBereken met behulp van de figuur deze daling in procenten in twee
decimalen nauwkeurig.
In de figuur kun je aflezen dat de huizenprijs in april 2010 gedaald is ten
opzichte van april 2009. Je kunt echter niet aflezen of de huizenprijs in
april 2010 gedaald is ten opzichte van de voorgaande maand (maart
2010).
Met behulp van indexcijfers kunnen we wel dergelijke conclusies trekken.
In de tabel staan de indexcijfers voor maart en april 2009. Bij deze
indexcijfers is de huizenprijs in januari 2005 op 100 gesteld en de
huizenprijs in een bepaalde maand wordt uitgedrukt als percentage van
die huizenprijs in januari 2005.
tabel
194pOnderzoek met behulp van de tabel en de figuur of de huizenprijs in april
2010 gedaald is ten opzichte van maart 2010.
Dalende huizenprijzen zijn niet alleen vervelend voor huizenbezitters,
maar ook voor banken. Banken hebben namelijk vaak geld uitgeleend aan
huizenbezitters in de vorm van hypotheken. Als iemand een dergelijke
lening niet meer kan terugbetalen, verkoopt de bank het huis. Als de
huizenprijzen gedaald zijn, is dat huis echter minder waard dan toen de
lening afgesloten werd.
Om de waarde van een huis waarvoor een bank geld heeft uitgeleend te
berekenen, gaat de bank uit van de laatste verkoopprijs van dat huis en
berekent met behulp van indexcijfers steeds de huidige waarde, de
zogenoemde berekende waarde.
Eens in de drie jaar moet getoetst worden of de berekende waarden van
de huizen in het bestand van de bank kloppen.
De Nederlandsche Bank schrijft hiervoor de volgende procedure voor:
− De bank moet uit haar bestand een aselecte steekproef nemen van
minstens 100 huizen. Deze huizen worden getaxeerd: dit levert de
getaxeerde waarde1).
− De bank berekent van elk huis in de steekproef de verhouding Q
tussen de berekende waarde en de getaxeerde waarde.
In formulevorm:

− De bank toetst met behulp van deze steekproef of de gemiddelde
waarde van Q voor de huizen in haar bestand significant lager is dan 1.
Deze procedure is ingevoerd om met een grote mate van zekerheid vast
te stellen dat een bank de waarde van de huizen in haar bestand niet
overschat.
202pLeg met behulp van de formule voor Q uit waarom de bank de waarde van
de huizen in haar bestand zou overschatten als de gemiddelde waarde
van Q hoger zou zijn dan 1.
noot 1 Taxeren betekent dat de waarde van een huis bepaald wordt door een onafhankelijke
deskundige, die hiervoor het huis ook werkelijk moet bekijken.
Om te toetsen of de gemiddelde waarde van Q lager is dan 1 moet er
eenzijdig getoetst worden met een significantieniveau van 1%.
Neem op grond van ervaringen uit het verleden aan dat Q normaal
verdeeld is met standaardafwijking 0,35. Voor de nulhypothese H0 geldt
dan μ = 1 en voor de alternatieve hypothese H1 geldt μ < 1.
In een steekproef van 100 huizen wordt de waarde van Q bepaald. Het
steekproefgemiddelde blijkt 0,94 te zijn.
215pOnderzoek of dit resultaat voldoende aanleiding geeft om te concluderen
dat de gemiddelde waarde van Q significant lager is dan 1.