Matematika Teknik: paket kilat

Lembar rumus, langkah-langkah metode utama untuk setiap topik, dan 20 soal latihan, dengan pembahasan lengkap di bagian belakang.

Soal baruKembali ke mata kuliah

Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.

1Rumus dan metode

Limit

Substitusi langsung
coba x = a dulu; 0/0 berarti sederhanakan
Faktorkan dan coret
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Sekawan
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Limit di tak hingga
bagi dengan pangkat tertinggi x; derajat yang sama menghasilkan rasio koefisien utama
Limit khusus
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Aturan L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Turunan

Aturan pangkat
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Aturan perkalian
(uv)′ = u′v + uv′
Aturan hasil bagi
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Aturan rantai
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Turunan umum
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Metode

  1. Kenali strukturnya: jumlah, hasil kali, hasil bagi, atau komposisi.
  2. Terapkan aturan pangkat pada setiap pangkat x.
  3. Gunakan aturan hasil kali, hasil bagi, atau rantai bila diperlukan.
  4. Sederhanakan, dan hitung nilainya di titik tersebut jika diminta.

Integral

Aturan pangkat
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integral umum
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas daerah antara kurva
∫ab (f − g) dx

Metode

  1. Tulis ulang integran sebagai jumlah suku-suku sederhana bila memungkinkan.
  2. Terapkan aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan integral standar untuk ex, 1/x, sin, dan cos.
  3. Gunakan substitusi saat Anda melihat suatu fungsi bersama turunannya.
  4. Untuk integral tentu, hitung F(b) − F(a).

Bilangan kompleks

Bentuk kartesius
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Modulus dan argumen
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Bentuk kutub dan eksponensial
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Pembagian
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Hasil kali dan hasil bagi
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
Akar ke-n
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Kuadratik dengan p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Metode

  1. Tentukan bentuk yang cocok untuk operasinya: kartesius a + jb untuk menjumlahkan dan mengurangkan, kutub r∠θ untuk mengalikan, membagi, pangkat, dan akar.
  2. Kalikan dengan j² = −1; bagi dengan mengalikan pembilang dan penyebut dengan konjugat penyebut.
  3. Ubah dengan r = √(a² + b²) dan θ dari sketsa titik (periksa kuadran), dan kembali dengan a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. 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

  1. Tulis setiap vektor dalam komponen; untuk gaya yang diberikan dengan besar dan sudut, gunakan F·cos θ dan F·sin θ.
  2. Untuk panjang dan arah gunakan besar √(x² + y² + z²) dan vektor satuan a/|a|.
  3. Gunakan hasil kali titik untuk sudut, proyeksi, ketegaklurusan, dan usaha: a·b = |a||b|cos θ.
  4. 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

  1. Ubah nilainya menjadi skor z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk suatu selang kurangkan kedua luas kiri.
  4. Untuk persentil, kerjakan mundur: cari z untuk luasnya, lalu x = μ + z·σ.

2Soal latihan

1.LimitSedang
xyy = L

Cari limit L = limx→∞ (√(x2 + 8x) − x).

f(x) = √(x2 + 8x) − xx → ∞
L =
2.LimitSulit
xyx = 0

Cari limit L = limx→0 (1 − cos 5x)/(2x²), dengan x dalam radian.

f(x) = (1 − cos 5x)/(2x²)x → 0
L =
3.TurunanSedang
xyx = −1

Misalkan f(x) = (3x − 1)4. Tentukan f′(−1).

f(x) = (3x − 1)4x = −1
f′(−1) =
4.TurunanSulit
xy

Misalkan f(x) = x3 + 3x2 − 1. Tentukan koordinat x x dari maksimum lokal.

f(x) = x3 + 3x2 − 1
x =
5.IntegralSedang
xy210

Hitung I = ∫210 1/x dx.

f(x) = 1/x[2, 10]
I =
6.IntegralSulit
xyy = 0,5x2​y = 3x

Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 0,5x2 dan y = 3x.

y = 0,5x2y = 3x
A =
7.Bilangan kompleksSedang
ReIm55−5−51010−10−10zABCD

Diagram menunjukkan z = −4 − j4. Dengan w = 2∠90°, klik titik yang menyatakan z·w.

z = −4 − j4w = 2∠90°
  1. 1A (−8 + j8)
  2. 2B (2 − j2)
  3. 3C (8 − j8)
  4. 4D (−8 − j8)
8.Bilangan kompleksSulit
ReIm11−1−122−2−233−3−3ABCD

Tepat satu dari titik A–D adalah akar z³ = 8∠180°. Klik titik itu.

w = 8∠180°n = 3
  1. 1A (2∠30°)
  2. 2B (3,6∠60°)
  3. 3C (2∠60°)
  4. 4D (2∠−120°)
9.Persamaan diferensialSedang
tyy(0) = 3y(1,5) = ?

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
tyK = 5y(1,5) = ?

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
A =−3−5−225−1535

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
A =1−542b =210

Selesaikan sistem x − 5y = 2 dan 4x + 2y = 10. Tentukan x.

x − 5y = 24x + 2y = 10
x =
13.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
xyzab

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
xyzab

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
n = 7k = 5N = ?

Dengan berapa cara N sebuah panitia berisi 5 orang dapat dipilih dari kelompok 7 orang? Urutan tidak penting.

n = 7k = 5
N =
16.PeluangSulit
€p(x)−10,6940,3190,01

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
3540455055

Tentukan simpangan baku sampel s dari data: 38, 32, 42, 57, 41.

n = 5
s =
18.Statistika deskriptifSulit
z −2−1012

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
425 kg438,4 kgT = X₁ + … + X₅?

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
235240245250255260265gatas 30%

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.

Nilai tunak dan akar-akar

yss = 5, r = −1,5 ± 2j

Konstanta dari nilai awal

y(0) = 5 + A = 0 → A = −5
y′(0) = −1,5A + 2B = 0 → B = −3,75

Hitung nilainya

y(1,5) = 5·(1 − e−2,25(cos 3 + 0,75·sin 3)) = 5,466

Jawaban

y(1,5) = 5,466
11.Matriks & determinan

Jawaban: det A = 29

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.

Hasil kali silang

(a × b)x = aybz − azby = (−3)·5 − (−1)·(−1) = −16
(a × b)y = azbx − axbz = (−1)·4 − 2·5 = −14
(a × b)z = axby − aybx = 2·(−1) − (−3)·4 = 10

Normalkan

Komponen z dari a × b sudah positif.

|a × b| = √((−16)² + (−14)² + 10²) = 23,49
n̂ = (−16, −14, 10)/23,49 = (−0,681, −0,5959, 0,4256)
n̂x = −0,681

Jawaban

n̂x = −0,681
15.Peluang

Jawaban: N = 21

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.

Rata-rata

x̄ = 210/5 = 42

Kuadrat simpangan

Σ(x − x̄)² = (−4)² + (−10)² + 0² + 15² + (−1)² = 342

Simpangan baku

s = √(342/4) = 9,247

Jawaban

s = 9,247
18.Statistika deskriptif

Jawaban: P = 0,7881

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.

Luas di sebelah kiri

Φ(z) = 0,7

z dari tabel

z ≈ 0,52

Kembali ke satuan semula

x = 250 + 0,52·5 = 252,6 g

Jawaban

x = 252,6 g

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics