oefeningen
normaalverdeling wiskunde-interactief.be
1.
A. Quetelet publiceerde in 1817 in Edinburgh Medical and Surgical Journal
a) Maak
met je rekentoestel een histogram waarin je de waarnemingen voorstelt.
Denk goed na over de plaats van de staven.
b) Bereken het gemiddelde en de standaardafwijking.
c)
Geef een benadering van het histogram met behulp van een normale verdeling.
Is de benadering goed?
d)
Vergelijk het werkelijke aandeel soldaten met een borstomtrek van 40 inch
met het aandeel volgens het model.
Borstomtrek |
relatieve |
Borstomtrek |
relatieve |
33 |
.0005 |
41 |
.1631 |
34 |
.0033 |
42 |
.1127 |
35 |
.0141 |
43 |
.0546 |
36 |
.0330 |
44 |
.0293 |
37 |
.0714 |
45 |
.0087 |
38 |
.1314 |
46 |
.0031 |
39 |
.1853 |
47 |
.0005 |
40 |
.1888 |
48 |
.0002 |
2. Van
703 vissen van de soort ‘bot’ werd het aantal vinnerven geteld.
Dit aantal varieerde van 47 tot 61 (zie tabel).
a) Zoek een normale benadering voor deze verdeling.
b) Hoeveel
van deze vissen hebben volgens dit model 55 vinnerven?
Vergelijk met het werkelijke aantal.
aantal |
frequentie |
aantal |
frequentie |
aantal vinnerven |
frequentie |
47 |
5 |
52 |
96 |
57 | 37 |
48 |
2 |
53 |
134 |
58 | 16 |
49 |
13 |
54 |
127 |
59 | 4 |
50 |
23 |
55 |
111 |
60 | 2 |
51 |
58 |
56 |
74 |
61 | 1 |
3. De lengte van volwassen mannen (en vrouwen) van een bepaalde leeftijd is bij
4. De
scores van 20 000 kinderen op de intelligentietest Wechsler Intelligence Scale
for Children (WISC) zijn bij benadering normaal verdeeld met gemiddelde 100
en standaardafwijking 15.
Maak een schatting van het percentage dat een score 98 behaalt.
5 De
lengte van volwassen vrouwen van een bepaalde leeftijd is bij benadering
normaal verdeeld. We hebben reeds eerder gezien dat de gemiddelde
lengte
van een volwassen vrouw gelijk is aan 160,5 cm met standaardafwijking 5,5 cm.
Er waren (ongeveer) 65 000 vrouwen van die leeftijd. Maak een schatting van het
aantal vrouwen met een lengte tussen 160 cm en 170 cm.
6 De
lengte van volwassen mannen van een bepaalde leeftijd is bij benadering
normaal verdeeld.
In 2000 was de gemiddelde lengte van Belgische 18-jarige mannen 176,1 cm
en de standaardafwijking 7,7 cm. Er waren (ongeveer) 60 000 18-jarige mannen.
Maak een schatting van het aantal 18-jarige mannen met een lengte tussen
161,5 cm en 173,5 cm.
7 Uit een tabel met de gemiddelde lengte van een
volwassen vrouw gelijk blijkt:
De kleinste
waarde is 138,5 cm,
de grootste 182,5 cm.
Verder is het
gemiddelde gelijk aan 160,5 cm, de standaardafwijking 5,5 cm.
a)
Berekenen op je GRM
m.b.v. de functie normalcdf het % met een lengte
tussen 138,5 cm en
182,5 cm.
b)
Welke uitkomst
zou je moeten uitkomen?
c) Wat is er
speciaal aan deze grenzen?
d) Extra:
Geef een verklaring voor het (kleine) verschil.
e)
8 De scores van kinderen op de intelligentietest WISC
zijn bij benadering normaal
verdeeld met gemiddelde 100 en standaardafwijking 15. Een kind wordt
soms
hoogbegaafd genoemd als het op deze test een score van meer dan 130
behaalt.
Hoeveel procent van de kinderen zijn volgens deze definitie hoogbegaafd?
9 Zoals je weet worden
mensen almaar langer. Hiermee bedoelt men niet dat ieder
van ons steeds blijft groeien maar
dat de gemiddelde lengte, b.v. van alle Belgen,
gedurende de laatste eeuw(en) toegenomen is.
In 1950 was een 18-jarige van 1m80
echt groot terwijl er nu in de klas vermoedelijk
wel enkele jongens groter dan 1m80
zijn.
We willen in deze opgave toch proberen individuele lengten nu en vroeger
te
vergelijken.
Een voorbeeld:
Jeroens grootvader was 18 jaar in 1950 en hij was 1m80 groot.
In 2000 was Jeroen 18 jaar en 1m90
groot.
Uiteraard is Jeroen groter dan zijn
grootvader.
Maar hoe zit dat in vergelijking met
de rest van de bevolking?
Het Belgische leger
houdt veel statistieken bij van de militairen
(en vroeger dus van bijna alle
ongeveer 18-jarige jongens).
De lengte van jongens (en meisjes!)
op een bepaalde leeftijd is normaal verdeeld.
In 1950 was de gemiddelde lengte van
18-jarige jongens 170,0 cm en de
standaardafwijking 5,6. In 2000 was
het gemiddelde 176,1 cm en de
standaardafwijking 7,7.
a) Teken
de beide normale verdelingen met je GRM (op één scherm)
en maak een schets op je blad.
Duid de lengten van de kleinzoon en de grootvader aan.
b)
Om te kunnen
vergelijken kun je kijken naar de afwijking t.o.v. het
gemiddelde. Wie is volgens dit criterium de grootste?
c) Is dit een goede manier van vergelijken? Waar hou je geen rekening mee?
d) Extra: Ken je misschien een andere, betere manier om te vergelijken?
e) Je
kunt ook voor beide personen hun plaats in de totale populatie bekijken.
Je berekent daartoe het percentage 18-jarigen dat kleiner is dan Jeroen
(resp. zijn grootvader). Wie is volgens dit criterium de grootste?
10 Een Mexicaanse zwemmer beweerde
dat hij een haai van 6,5 m lengte gezien had.
Van de bewuste soort volwassen haaien weet men dat de lengte een normale
verdeling heeft met een gemiddelde van 5 m en een standaardafwijking van 0,5 m.
a) Wat is de kans dat een willekeurige haai langer is dan 6,5 m
b) Een lengte tussen 6 m en 7 m?
c)Een lengte van precies 6,5 m?
11
Een
fabrikant van oliedrukmeters garandeert zijn klanten gratis vervanging in geval
van defect binnen het eerste jaar en vervanging tegen halve prijs bij defect
binnen 3 jaar (en meer dan 1 jaar).
De levensduur van een oliedrukmeter is (benaderend) normaal verdeeld met
gemiddelde 3,5 jaar en standaardafwijking 0,85 jaar.
Bereken de kans op een defect
a) Binnen het jaar,
b) Binnen 3 jaar (maar meer dan 1 jaar)
c)
Als de verkoopprijs € 15
bedraagt waarvan € 10 productiekosten zijn, bereken
dan de verwachte winst op 1000 verkochte meters.
(Een meter wordt slechts 1 maal vervangen.)
12 Veronderstel dat het aantal
leerlingen dat in één klas op de basisschool zit normaal
verdeeld is met gemiddelde 20,3 en standaardafwijking 3,7.
Hoe groot is de kans dat een klas 25 leerlingen telt, anders geformuleerd:
in hoeveel procent van de klassen zit 25 leerlingen?
13
De hoeveelheid
verf in blikken is normaal verdeeld. Bij normaal gebruik is de inhoud
goed voor 6 m² met een standaardafwijking van 0,5 m².
a) Hoeveel procent van de blikken is geschikt om 6,30 m² te verven?
b) Met een blik uit de 25% “minst volle” blikken kan ik hoogstens …m² verven.
c)
Met een blik uit de
10% “meest volle” blikken kan ik minstens … m² verven.
14 Op een groenteveiling worden in
een bepaalde periode van de zomer te veel
komkommers aangevoerd. Het zijn er zo veel dat er een overschot van 25% van
de aanvoer is. Om de komkommerprijs niet te laten instorten besluit de directie,
in overleg met de kwekers, de 25% kleinste komkommers niet op de markt te
brengen.
Uit een steekproef vind men een normale verdeling is met een gemiddelde lengte
van 40 cm en een standaardafwijking van 6 cm.
a)
Laat je rekenmachine
de grafiek tekenen van de normale dichtheidsfunctie
die de lengte van de komkommers beschrijft. Teken deze grafiek over.
b)
Welk percentage van de
komkommers zal langer zijn dan 50 cm?
Duid de overeenkomstige oppervlakte aan op je grafiek.
c)
De 25% kleinste
komkommers zullen niet geveild worden.
Hoelang moet een komkommer dan minstens zijn om op de markt te komen?
d)
De 10% langste
komkommers krijgen het etiket “jumbo-komkommer”.
Vanaf welke lengte is een komkommer een jumbo?
e) Bereken de grenzen van de middelste 50 %.
f)
Bereken de grenzen van
de middelste 20 %.
15 Sommige klanten van een
warenhuis hebben het vermoeden dat de dozen erwten
van 500 gram van een bepaald merkt te weinig wegen.
Iemand beweert zelfs dat een vijfde van de pakken minder dan 500 g weegt.
Een verbruikersorganisatie neemt een steekproef van 1 000 pakken.
Het gemiddeld gewicht blijkt 502 g te zijn. De standaardafwijking bedraagt 8 g.
We mogen aannemen dat het gewicht van de dozen erwten normaal verdeeld is.
a) Maak een grafiek van de normale verdeling van het gewicht van de dozen .
b) Hoeveel procent van de pakken uit de steekproef weegt minder dan 500 g?
De ondernemer die de
erwten verpakt, wil geen nieuwe klacht.
Hij wil dat hoogstens 1% van de pakken te weinig weegt.
Hij weet dat de vulmachine een gewicht aflevert dat normaal verdeeld is met een
standaardafwijking van 8 g. Het gewicht dat aangeduid wordt als vulgewicht is
ook ongeveer het gemiddelde gewicht van de gevulde dozen.
De vraag is op welk gewicht de ondernemer de machine moet afstellen opdat
slechts 1% van de dozen een gewicht zou hebben beneden de 500 gram.
oplossingen
Bij het berekenen van de oplossingen werd gerekend
met de niet-afgeronde percentages.
Ze kunnen dus licht afwijken van berekeningen die je maakt in het zwevend venster
rechts.
1. gemiddelde: 39.85 inch
standaardafwijking: 2.07
volgens de tabel: 18.9% met een borstomtrek van 40 inch,
volgens de normaalverdeling: 19.22%
2. gemiddelde: 53,67 (54 nerven)
standaardafwijking: 2.13
volgens de tabel: vissen met 55 vinnerven
volgens de normaalverdeling: 15.4% van 703 = 108 vissen
3. 2,98% van 60 000 = 1788 mannen van 168cm
4. 2.64% behaalt een score van 98
5. 49.45% van 65 000 = 32 143 vrouwen tussen 160 cm en 170 cm
6. 33,88% van 60 000 = 20 330 mannen tussen 161.5 cm en 173.5 cm
7. a) 99.99%
b) 100%
c) het zijn de uiterste grenzen
d) de normale verdeling is een benadering
de grafiek is asymptotisch en loopt
door tot oneindig
e) met de grenzen -199 en 199 is het
resultaat 1.
8. 2.28% zijn hoogbegaaft
9. b) grootvader is 10 cm groter, Jeroen 13.9 cm groter dan het gemiddelde
c) de spreiding van beide curven is niet gelijk
d) je kan de afwijking uitdrukken in aantal keer de
standaardafwijking
e) 96.29% is kleiner dan Jeroen
96.45% was kleiner dan grootvader
10. a) Er is 0.13% kans dat een haai groter is dan 6.5 m.
b) Er is 2.27% kans dat een haai tussen 6 m en 7
m is.
c) Er is 0.13% kans dat een haai precies 6.5 m
is.
11. a) Kans op defect binnen het jaar: 0.16%
b) Kans op defect tussen 1 en 3 jaar: 27.66%
c) Verwachte winst op 1000 meters: € 4 292.5
inkomsten: 1 000 x ( 15 -
10 ) = € 5 000
kosten: 1.6 meters binnen
het jaar defect = 1.6 x 10 = € 16
kosten: 276.6 meters
tussen 1 en 3 jaar (halve prijs geleverd) = 276.6 x ( 7.5 - 10 ) = 691.5
12. In 4.81% van de klassen zit 25 leerlingen
13. Met 27.4% van de blikken kan je 6.30 m² verven.
14. b) 4.8% is langer dan 50 cm
c) Een komkommer moet minstens 36 cm lan zijn
d) Vanaf 47.7 cm is een komkommer een jumbo
e) De middelste 50% zijn tussen 36 cm en 44 cm
lang
f) De middelste 20% zijn tussen 38.5 en 41.5 cm
lang
15. b) 40% heeft een gewicht van minder dan 500 g.
|
|
opgaven 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 oplossingen |