Tentukan bentuk yang cocok untuk operasinya: kartesius a + jb untuk menjumlahkan dan mengurangkan, kutub r∠θ untuk mengalikan, membagi, pangkat, dan akar.
Kalikan dengan j² = −1; bagi dengan mengalikan pembilang dan penyebut dengan konjugat penyebut.
Ubah dengan r = √(a² + b²) dan θ dari sketsa titik (periksa kuadran), dan kembali dengan a = r cos θ, b = r sin θ.
Untuk pangkat pakai De Moivre, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; untuk zⁿ = R∠φ daftarkan semua n akar R1/n∠((φ + 360°k)/n).
Persamaan diferensial
Pertumbuhan/peluruhan eksponensial
dy/dt = ky → y = y0ekt
Waktu paruh
k = ln 2 / t½
Hukum pendinginan Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Faktor integrasi
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Tangki pencampuran
dm/dt = r·c − (r/V)·m
Matriks & determinan
determinan 2×2
det = ad − bc
Invers 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produk
(AB)ij = Σk AikBkj
Nilai eigen
det(A − λI) = 0
Aturan Cramer
xi = det(Ai)/det(A)
Vektor: hasil kali titik & silang
Besar
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vektor satuan
û = a/|a|
Komponen dari sebuah sudut
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Hasil kali titik
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Proyeksi skalar a pada b
a·b/|b|
Usaha
W = F·d
Hasil kali silang
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Luas
jajar genjang |a × b|, segitiga ½|a × b|
Momen terhadap O
MO = r × F, r = A − O
Volume paralelepipedum
V = |a·(b × c)|
Metode
Tulis setiap vektor dalam komponen; untuk gaya yang diberikan dengan besar dan sudut, gunakan F·cos θ dan F·sin θ.
Untuk panjang dan arah gunakan besar √(x² + y² + z²) dan vektor satuan a/|a|.
Gunakan hasil kali titik untuk sudut, proyeksi, ketegaklurusan, dan usaha: a·b = |a||b|cos θ.
Gunakan hasil kali silang untuk vektor tegak lurus, luas, dan momen: tulis ketiga komponen dengan teliti, jaga urutan a × b.
Peluang
Komplemen
P(not A) = 1 − P(A)
Aturan penjumlahan
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Kejadian saling bebas
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Peluang bersyarat
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k
Statistika deskriptif
Rata-rata
x̄ = Σx/n
Simpangan baku sampel
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Median
nilai tengah data yang telah diurutkan
Skor z
z = (x − μ)/σ
Distribusi normal
68% dalam ±1σ, 95% dalam ±2σ
Distribusi normal
Skor z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Di antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ
Metode
Ubah nilainya menjadi skor z: z = (x − μ)/σ.
Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk suatu selang kurangkan kedua luas kiri.
Untuk persentil, kerjakan mundur: cari z untuk luasnya, lalu x = μ + z·σ.
2Soal latihan
1.LimitSedang
Cari limit L = limx→∞ (√(x2 + 8x) − x).
f(x) = √(x2 + 8x) − xx → ∞
L =
2.LimitSulit
Cari limit L = limx→0 (1 − cos 5x)/(2x²), dengan x dalam radian.
f(x) = (1 − cos 5x)/(2x²)x → 0
L =
3.TurunanSedang
Misalkan f(x) = (3x − 1)4. Tentukan f′(−1).
f(x) = (3x − 1)4x = −1
f′(−1) =
4.TurunanSulit
Misalkan f(x) = x3 + 3x2 − 1. Tentukan koordinat x x dari maksimum lokal.
f(x) = x3 + 3x2 − 1
x =
5.IntegralSedang
Hitung I = ∫210 1/x dx.
f(x) = 1/x[2, 10]
I =
6.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 0,5x2 dan y = 3x.
y = 0,5x2y = 3x
A =
7.Bilangan kompleksSedang
Diagram menunjukkan z = −4 − j4. Dengan w = 2∠90°, klik titik yang menyatakan z·w.
z = −4 − j4w = 2∠90°
1A (−8 + j8)
2B (2 − j2)
3C (8 − j8)
4D (−8 − j8)
8.Bilangan kompleksSulit
Tepat satu dari titik A–D adalah akar z³ = 8∠180°. Klik titik itu.
w = 8∠180°n = 3
1A (2∠30°)
2B (3,6∠60°)
3C (2∠60°)
4D (2∠−120°)
9.Persamaan diferensialSedang
Selesaikan y″ + 8y′ + 15y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 2. Cari y(1,5).
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = 2
y(1.5) =
10.Persamaan diferensialSulit
Sebuah sistem memenuhi y″ + 3y′ + 6,25y = 31,25 untuk t ≥ 0, dimulai dari keadaan diam: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(1,5); sudut dalam radian.
y″ + 3y′ + 6,25y = 31,25y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matriks & determinanSedang
Tentukan determinan det A dari matriks 3×3 A yang ditunjukkan.
A = [−3 −5 −2; 2 5 −1; 5 3 5]
det A =
12.Matriks & determinanSulit
Selesaikan sistem x − 5y = 2 dan 4x + 2y = 10. Tentukan x.
x − 5y = 24x + 2y = 10
x =
13.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
Tentukan sudut θ antara vektor a = (6, 0, −6) dan b = (4, −5, 0), dalam derajat.
a = (6, 0, −6)b = (4, −5, 0)
θ = °
14.Vektor: hasil kali titik & silangSulit
Vektor satuan n̂ tegak lurus terhadap a = (2, −3, −1) dan b = (4, −1, 5) serta memiliki komponen z positif. Tentukan komponen x n̂x.
a = (2, −3, −1)b = (4, −1, 5)n̂z > 0
n̂x =
15.PeluangSedang
Dengan berapa cara N sebuah panitia berisi 5 orang dapat dipilih dari kelompok 7 orang? Urutan tidak penting.
n = 7k = 5
N =
16.PeluangSulit
Sebuah permainan berbiaya €1 untuk dimainkan. Anda memenangkan €5 dengan peluang 0,3 dan €20 dengan peluang 0,01; selain itu Anda tidak memperoleh apa-apa. Taruhan tidak dikembalikan. Cari keuntungan bersih yang diharapkan E(G) per permainan.
taruhan = €1€5: p = 0,3€20: p = 0,01
E(G) = €
17.Statistika deskriptifSedang
Tentukan simpangan baku sampel s dari data: 38, 32, 42, 57, 41.
n = 5
s =
18.Statistika deskriptifSulit
Suatu besaran berdistribusi normal dengan rata-rata 170 dan simpangan baku 10. Berapa proporsi P nilai di atas 162?
μ = 170σ = 10x = 162
P =
19.Distribusi normalSedang
Massa penumpang dengan bagasi saling bebas dan normal dengan rata-rata 85 kg dan simpangan baku 12 kg. Cari peluang P bahwa massa total 5 di antaranya melebihi 438,4 kg. Bulatkan z ke dua desimal.
μ = 85 kgσ = 12 kgn = 5> 438,4 kg
P =
20.Distribusi normalSulit
berat kantong berdistribusi normal dengan rata-rata 250 g dan simpangan baku 5 g. Seret batas sehingga 30% teratas yang diarsir berada di sebelah kanannya. Cari batas x.
μ = 250 gσ = 5 g30%
x = g
3Larutan
1.Limit
Jawaban: L = 4
Limit: coba dulu substitusi langsung. Jika hasilnya 0/0, sederhanakan dulu: faktorkan dan coret faktor yang sama, atau kalikan dengan bentuk sekawan. Untuk x → ∞, bagi pembilang dan penyebut dengan pangkat tertinggi x. Aturan L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan menurunkan pembilang dan penyebut secara terpisah (bukan dengan aturan hasil bagi).
Kalikan dengan bentuk sekawan
f(x) = 8x/(√(x2 + 8x) + x)
Bagi dengan x
f(x) = 8/(√(1 + 8/x) + 1)
Biarkan x → ∞
L = 8/(1 + 1) = 4
Jawaban
L = 4
2.Limit
Jawaban: L = 6,25
Limit: coba dulu substitusi langsung. Jika hasilnya 0/0, sederhanakan dulu: faktorkan dan coret faktor yang sama, atau kalikan dengan bentuk sekawan. Untuk x → ∞, bagi pembilang dan penyebut dengan pangkat tertinggi x. Aturan L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan menurunkan pembilang dan penyebut secara terpisah (bukan dengan aturan hasil bagi).
Penerapan pertama
5·sin 5x/(4x) → 0/0
Penerapan kedua
25·cos 5x/4
Substitusikan x = 0
L = 25/4 = 6,25
Jawaban
L = 6,25
3.Turunan
Jawaban: f′(−1) = −768
Diferensial: turunan f′(x) adalah kemiringan grafik di x. Aturan pangkat: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Aturan perkalian: (uv)′ = u′v + uv′. Aturan rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, grafik memiliki garis singgung mendatar: maksimum, minimum, atau titik pelana.
Aturan rantai
f′(x) = 4·(3x − 1)3·3
Substitusikan
f′(−1) = 4·(−4)3·3 = −768
Jawaban
f′(−1) = −768
4.Turunan
Jawaban: x = −2
Diferensial: turunan f′(x) adalah kemiringan grafik di x. Aturan pangkat: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Aturan perkalian: (uv)′ = u′v + uv′. Aturan rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, grafik memiliki garis singgung mendatar: maksimum, minimum, atau titik pelana.
Turunan
f′(x) = 3x2 + 6x = 3·(x2 + 2x)
Selesaikan f′(x) = 0
x = −2 atau x = 0
Mana yang mana
f″(x) = 6x + 6: negatif di maksimum, positif di minimum.
f″(−2) = −6, f″(0) = 6
x = −2
Jawaban
x = −2
5.Integral
Jawaban: I = 1,609
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Antiturunan
F(x) = ln x
Substitusikan batasnya
I = (ln 10 − ln 2) = ln 5 = 1,609
Jawaban
I = 1,609
6.Integral
Jawaban: A = 18
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Titik potong
0,5x2 = 3x → x = 0, x = 6
Integralkan atas dikurangi bawah
A = [1,5x2 − 0,1667x3]06 = 18
Jawaban
A = 18
7.Bilangan kompleks
Jawaban: C (8 − j8)
Bentuk kutub: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, dengan r = |z| dan θ = arg z. Kembali ke bentuk kartesius: a = r cos θ, b = r sin θ. Argumen memerlukan kuadran: θ = atan(b/a) hanya jika a > 0; untuk a < 0 tambahkan atau kurangkan 180°. Dalam bentuk kutub perkalian mudah: kalikan modulus dan jumlahkan argumen; untuk pembagian bagi modulus dan kurangkan argumen.
Pengaruh w
|z·w| = 2·|z|, arg(z·w) = arg z + 90°
Titiknya
z·w = 8 − j8 → C
Jawaban
C (8 − j8)
8.Bilangan kompleks
Jawaban: C (2∠60°)
De Moivre dan akar: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. Persamaan zⁿ = R∠φ memiliki tepat n akar, semuanya bermodulus R1/n, pada argumen (φ + 360°·k)/n untuk k = 0, 1, …, n − 1: akar-akar itu tersebar merata pada sebuah lingkaran, berjarak 360°/n. Persamaan kuadrat z² + pz + q = 0 dengan p² < 4q memiliki akar kompleks z = −p/2 ± j√(q − p²/4); polinom berkoefisien real selalu memiliki akar kompleks dalam pasangan konjugat a ± jb.
Modulus dan argumen akar-akar
|z| = 2
θ = 60°, 180°, −60°
Titiknya
C = 2∠60°
Jawaban
C (2∠60°)
9.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1.5) = 0,09138
Persamaan linear orde dua: untuk y″ + b·y′ + c·y = 0 coba y = ert: ini memberi persamaan karakteristik r² + b·r + c = 0. Dua akar real r₁ ≠ r₂ memberi y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lebih); akar ganda r memberi y = (A + Bt)·ert (redaman kritis); akar kompleks −α ± jω memberi y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berosilasi). Nilai awal y(0) dan y′(0) menentukan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn adalah frekuensi alami dan ζ rasio redaman: ζ < 1 berosilasi. Dengan masukan konstan, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya adalah nilai tunak K ditambah respons bebas.
Akar karakteristik
(r + 3)(r + 5) = 0 → r = −3, −5
Konstanta dari nilai awal
A + B = 3, −3A − 5B = 2
A = 8,5, B = −5,5
Hitung nilainya
y(1,5) = 8,5·e−4,5 + (−5,5)·e−7,5 = 0,09138
Jawaban
y(1,5) = 0,09138
10.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1.5) = 5,466
Persamaan linear orde dua: untuk y″ + b·y′ + c·y = 0 coba y = ert: ini memberi persamaan karakteristik r² + b·r + c = 0. Dua akar real r₁ ≠ r₂ memberi y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lebih); akar ganda r memberi y = (A + Bt)·ert (redaman kritis); akar kompleks −α ± jω memberi y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berosilasi). Nilai awal y(0) dan y′(0) menentukan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn adalah frekuensi alami dan ζ rasio redaman: ζ < 1 berosilasi. Dengan masukan konstan, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya adalah nilai tunak K ditambah respons bebas.
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Minor 2×2 baris pertama
M₁₁ = 28, M₁₂ = 15, M₁₃ = −19
Ekspansi kofaktor
det A = (−3)·28 − (−5)·15 + (−2)·(−19) = 29
Jawaban
det A = 29
12.Matriks & determinan
Jawaban: x = 2,455
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Determinan matriks koefisien
det A = 1·2 − (−5)·4 = 22
Ganti kolom x
det Aₓ = 2·2 − (−5)·10 = 54
x = 54/22 = 2,455
Jawaban
x = 2,455
y = 0,09091
13.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: θ = 63,79 °
Dot product:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.
Hasil kali titik
a·b = 6·4 + 0·(−5) + (−6)·0 = 24
Besar vektor
|a| = √(6² + 0² + (−6)²) = 8,485
|b| = √(4² + (−5)² + 0²) = 6,403
Sudut
cos θ = 24/(8,485·6,403) = 0,4417
θ = arccos(0,4417) = 63,79°
Jawaban
θ = 63,79°
14.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: n̂x = −0,681
Cross product:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.
Peluang: dengan hasil yang sama mungkin, P(A) = yang diinginkan/total. Untuk kejadian saling bebas, kalikan: P(A dan B) = P(A)·P(B). Komplemen sering membantu: P(setidaknya satu) = 1 − P(tidak ada). Binomial: dalam n percobaan saling bebas dengan peluang sukses p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
Kombinasi
C(7, 5) = (7·6·5·4·3)/(5·4·3·2·1) = 21
Jawaban
N = 21
16.Peluang
Jawaban: E(G) = 0,7 €
Variabel acak diskrit: distribusi peluang mendaftar setiap nilai x yang dapat diambil variabel beserta peluangnya p(x); peluang bernilai antara 0 dan 1 dan jumlahnya 1. Nilai harapan (rata-rata) adalah E(X) = Σx·p(x), rata-rata jangka panjang. Variansi adalah Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², dan simpangan baku σ = √Var(X). Untuk perubahan linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) dan σY = |a|·σX; menambah konstanta tidak mengubah sebaran.
Hasil bersih
G: 4 (p = 0,3), 19 (p = 0,01), −1 (p = 0,69)
Nilai harapan
E(G) = 4·0,3 + 19·0,01 − 1·0,69 = 0,7 €
Jawaban
E(G) = 0,7 €
Nilai positif berarti rata-rata Anda memperoleh uang.
17.Statistika deskriptif
Jawaban: s = 9,247
Statistika deskriptif: rata-rata adalah jumlah dibagi n; median adalah nilai tengah data yang terurut (rata-rata dua nilai tengah jika n genap). Simpangan baku sampel s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Skor z z = (x − μ)/σ menyatakan berapa simpangan baku suatu nilai dari rata-rata.
Statistika deskriptif: rata-rata adalah jumlah dibagi n; median adalah nilai tengah data yang terurut (rata-rata dua nilai tengah jika n genap). Simpangan baku sampel s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Skor z z = (x − μ)/σ menyatakan berapa simpangan baku suatu nilai dari rata-rata.
Standarkan
z = −0,8
Tabel normal baku
Φ(−0,8) = 0,2119
P = 1 − 0,2119 = 0,7881
Jawaban
P = 0,7881
19.Distribusi normal
Jawaban: P = 0,3085
Jumlah dan selisih variabel normal: jika X dan Y saling bebas dan normal, maka X + Y dan X − Y juga normal. Rata-rata dijumlahkan atau dikurangkan: E(X ± Y) = μX ± μY. Variansi selalu dijumlahkan, juga untuk selisih: Var(X ± Y) = σX² + σY², sehingga σ = √(σX² + σY²). Simpangan baku tidak pernah dijumlahkan secara langsung. Total n butir yang saling bebas dan berdistribusi sama memiliki rata-rata n·μ dan simpangan baku σ·√n. Lalu standarkan seperti biasa: z = (x − rata-rata)/σ dan baca Φ(z).
Distribusi total
μT = 425 kg, σT = 12·√5 = 26,83 kg
Standarkan
z = (438,4 − 425)/26,83 = 0,5
Peluang
P = 1 − Φ(0,5) = 0,3085
Jawaban
P = 0,3085
20.Distribusi normal
Jawaban: x = 252,6 g
Dari luas kembali ke z: Φ(z) adalah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam tabel. Luas ekor kanan A berarti Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A di antara −z dan z menyisakan (1 − A)/2 pada setiap ekor, sehingga Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, pakai x = μ + zσ.