Werken met e > Groeimodellen
12345Groeimodellen

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

Achtereenvolgens:

  • Bij `N_1` is sprake van exponentiële groei met groeifactor `1,5` . De groei wordt steeds sterker.

  • Bij `N_2` is sprake van groei volgens een machtsfunctie. Ook nu wordt de groei steeds sterker.

  • Bij `N_3` is in het begin sprake van exponentiële groei , maar die groei wordt na verloop van tijd minder sterk en nadert naar een situatie waarin er van groei eigenlijk geen sprake meer is.

  • Bij `N_4` is vanaf het begin sprake van steeds minder sterke groei.

b

Achtereenvolgens:

  • Bij `N_1` wordt de groeisnelheid steeds groter.

  • Bij `N_2` wordt de groeisnelheid ook steeds groter.

  • Bij `N_3` wordt de groeisnelheid eerst groter, maar na een bepaald punt steeds kleiner tot hij naar `0` nadert.

  • Bij `N_4` wordt de groeisnelheid vanaf het begin steeds kleiner en nadert hij naar `0` .

Opgave 1
a

Maak een tabel van `log(N)` voor `t=0, 1, 2, 3, 4, 5, ...` .

a

Maak een tabel van `N` voor `t=0, 1, 2, 3, 4, 5, ...` .

c

`log(K) = log(600 * 0,8^t) = log(600) + log(0,8^t) = log(600) + t * log(0,8)` .

d

Rechte lijn door `(0 ,log(600 )) ~~ (0; 2,8)` met richtingscoëfficiënt `log(0,8 ) ~~ text(-)0,10` .

e

Maak eerst een tabel van `K` als functie van `t` .

De grafiek wordt een dalende rechte lijn door `(0, 600)` en ongeveer `(8, 100)` .

Opgave 2
a

De grafiek van `K(t)` wordt nu een rechte lijn door `(0 , 600 )` , `(1 , 480 )` , `(2 , 384 )` , enzovoorts.
`N(t)=a*g^t` door `(0,5 ; 8000 )` en `(6 , 400 )` geeft `a*g^(0,5)=8000` en `a*g^6=400` . Dit levert op `a=10500` en `g≈0,58` , dus `N(t)=10500 *0,58^t` .

b

Doen.

c

`N(t)=0` heeft geen oplossingen, de `t` -as is een horizontale asymptoot.

Opgave 3
a

Maak eerst een tabel.

b

`log(N_4(t)) = log(400 - 300 * 0,75^t)` . Dit kan niet herleid worden tot een lineair verband tussen `N_4` en `t` .

Opgave 4
a

`log(N) = log(20) + 1,5 * log(t)` geeft een rechte lijn door `(0, log(20))` met richtingscoëfficiënt `1,5` .

b

Je krijgt een rechte lijn door `(1, 20)` , `(9, 540)` , etc.

Op een logaritmische schaal komt het getal `0` niet voor, want er is geen getal waarvan de logaritme `0` is.

c

`log(K) = log(600 * t^(0,8)) = log(600) + log(t^(0,8)) = log(600) + 0,8 log(t)` .

d

Rechte lijn door `(1, 600)` , `(7, 2846)` etc.

Opgave 5
a

Aan de machten van `10` op horizontale en verticale as.

b

Kleine honden zitten bij `(10^(1,1)` , `10^(2,4))` .

c

`log(P)≈2,41 -0,14 *log(m)` geeft `P=10^(2,4)*m^(text(-)0,14)` .
(Kan ook met behulp van twee afgelezen punten.)

d

`P≈131` passen per minuut.

Opgave 6
a

Doen. Vergelijk jouw lijn met de in het voorbeeld gegeven lijn.

b

`N(t) = a * text(e)^(kt)` geeft dan `a * text(e)^(8k) = 10` en `a * text(e)^(21k) = 100` zodat `text(e)^(13k) = 100/10 = 10` en `k ~~ 0,18` . Vul je dit in één van beide vergelijkingen in, dan vind je `a ~~ 2,23` . Dus `N(t) ~~ 2,23 * text(e)^(0,18t)` . (Je kunt ook uitgaan van `N(t) = a * g^t` . Dan vind je `N(t) ~~ 2,23 * 1,19^t` .)

c

Maak een tabel bij de bij b gevonden functie op je grafische rekenmachine.

Omdat het metingen zijn die niet precies voldoen aan een exponentieel verband, maar alleen bij goede benadering.

d

`N(t) = 2,23 text(e)^(0,18t) > 1000` geeft `t = (ln(1000/(2,23)))/(0,18) ~~ 33,9` . Dus na `34` dagen.

Opgave 7
a

Het aantal fruitvliegjes lijkt te gaan stabiliseren op ongeveer `350` .

b

Gebruik GeoGebra, Desmos of een grafische rekenmachine.
Stel de assen in op `[0, 60] xx [0, 400]` .

Het aantal fruitvliegjes nadert `N=350` , de horizontale asymptoot. Er is sprake van geremde exponentiële groei.

c

De gemakkelijkste manier is de afgeleide maken met GeoGebra, Desmos of een GR en het maximum bepalen met de grafiek. Je vindt `t ~~ 24,5` .

Opgave 8
a

Doen, in beide gevallen liggen de punten redelijk op een rechte lijn.

b

De grafiek moet in ieder geval door `(1, 1)` .
Dat is zo omdat bij `T=1` is afgesproken dat `R=1` .

c

Het antwoord bij b betekent: `a = 1` . Neem je aan dat de grafiek ook door `(30, 165)` gaat dan wordt `165 = 30^b` en dus `b = (ln(165))/(ln(30)) ~~ 1,50` . Dus `T = R^(1,5)` .

d

`R = 38,4851` geeft volgens de formule `T ~~ 238,5` jaar.

Opgave 9
a

Nu wordt `20,7 = 20 + 60 * g^(20)` en ook dit geeft `g ~~ 0,80` . Je krijgt dus hetzelfde functievoorschrift.

b

`T'(t) = 60 * ln(0,80) * 0,80^t` en dus is `T'(10) ~~ text(-)1,44` . De afkoelingssnelheid is ongeveer `1,44`  °C/min.

Opgave 10
a

`T'(t)=60 *ln(0,80)*0,80^t=text(-)10` geeft `t~~1,31` .
Na ongeveer `1` minuut en `18` seconden.

b

`t≈23` dagen

Opgave 11

Teken de punten op enkellogaritmisch papier en je zult zien dat ze ongeveer op een rechte lijn liggen door `(0, 200)` en `(7, 130)` .

Exponentiële functie `H(t) = b*g^t` .
`g=(130/200)^(1/7) ~~ 0,94` geeft `H(t) = b*0,94^t` .
Punt `(0, 200)` invullen geeft `b=200` .
Dus `H(t) = 200*0,94^t` .

Opgave 12

Machtsfunctie `K = b*t^p` .
Punt `(1, 20)` invullen geeft `20 = b*1^p` en dus `b=20` .
Punt `(900, 10000)` invullen geeft `10000 = b*900^p` .
Hieruit volgt `900^p = 500` dus `p=(log(500))/(log(900))~~ 0,914` .
Dus vind je: `K ~~ 20*x^(0,914)` .

Opgave 13
a

Neem twee punten uit de tabel, bijvoorbeeld `(2, 36)` en `(12, 255)` .

Bij `(2, 36)` krijg je `36 = 256/(1+b*g^2)` en dus `b*g^2 ~~ 6,111` .
Bij `(12, 255)` krijg je `255 = 256/(1+b*g^12)` en dus `b*g^12 ~~ 0,004` .

Dus `g^10 ~~ 6,417*10^(text(-)4)` en `g~~0,48` , zodat `b~~26,59` .

De formule wordt: `H(t) = 256/(1 + 26,59*0,48^t)` .

b

`H(t) rarr 256` als `t rarr oo` .

c

De gemakkelijkste manier is de afgeleide maken met GeoGebra, Desmos of een GR en daarin de juiste waarde van `t` kiezen.

Je kunt ook werken met de afgeleide: `H'(t) = (text(-)256)/((10^(text(-)0,32t + 1,43) + 1)^2) * 10^(text(-)0,32t + 1,43) * ln(10) * -0,32` .
Dus `H'(1) ~~ 12,6` is kleiner dan de gemiddelde groei in de tweede week omdat de groei dan nog steeds sneller toeneemt.

d

`H'(10) ~~ 3,1` is groter dan de gemiddelde groei in de tiende week omdat de groei dan steeds langzamer gaat.

e

`H'(t)` het grootst als `t ~~ 4,5` . Dit is op dag `4` .

Opgave 14
a

Doen.

b

De grafiek is op dubbellogaritmisch papier bij benadering een rechte lijn.

c

Je vindt iets als `a≈59` en `a≈0,54` , dus `E≈59 *m^(0,54)` .

d

`≈4609` cal/km.

Opgave 15
a

Afname `1,5` keer zo groot past niet bij een lineair proces. Afname neemt exponentieel toe, wat overblijft dus niet.

b

`1,0414^10 ~~ 1,5` en `3311 - 274 * 1,5 = 2900` .

c

In het jaar 2032.

d

`y'(t) = text(-)274 * ln(1,0414) * 1,0414^t` .
Nu is `y'(0) = text(-)274 * ln(1,0414) * 1` en `y'(10) = text(-)274 * ln(1,0414) * 1,5` , dus het klopt.

Opgave A1Kavelkosten
Kavelkosten
a

Twee punten `(6, 10)` en `(40, 300)` invullen geeft: `10=a*6^n` en `300=a*40^n` .
Dit geeft `300/10=(a*40^n)/(a*6^n)` en `300/10=30=(40/6)^n` , dus `n=\ ^(40/6)log(30)~~1,8` .
Het invullen van de waarde van `n` en de coördinaten van een van de punten in `y=a*x^n` geeft: `10=a*6^(1,8)` en hieruit volgt: `a~~0,4` .
De formule is: `B=0,4*x^(1,8)` .

b

`B=0,4*10^(1,8) ~~ 25` dat is ongeveer € 25000 en dat klopt met de grafiek.

c

`B=0,4*60^(1,8) ~~ 635` en dat is `635/25 = 25,4` keer zo hoog.

Opgave T1
a

De grafiek bij deze tabel is op dubbellogaritmisch papier bij benadering een rechte lijn door `(63,5 ;1,65 )` en `(225,0 ;3,00 )` .

b

`a ~~ 0,47` en `A≈0,24` .

Opgave T2
a

`N(t) ~~ 5000 * text(e)^(text(-)0,05t)` en `G(t) = 0,60 - 0,54 * text(e)^(text(-)0,21t)` .

b

`T(t) = 3000text(e)^(text(-)0,05t) - 2700text(e)^(text(-)0,26t)` .

c

Het totale gewicht aan forellen is maximaal na ongeveer `7,35` maanden.

verder | terug