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→∞ (1 + 2/x)3x. Berikan nilai desimal.
f(x) = (1 + 2/x)3xx → ∞
L =
2.LimitSulit
Cari limit L = limx→0 (e3x − 1 − 3x)/x².
f(x) = (e3x − 1 − 3x)/x²x → 0
L =
3.TurunanSedang
Misalkan f(x) = ln(x2 + 2). Tentukan f′(1).
f(x) = ln(x2 + 2)x = 1
f′(1) =
4.TurunanSulit
Misalkan f(x) = x3 − 9x2 + 15x + 1. Tentukan koordinat x x dari minimum lokal.
f(x) = x3 − 9x2 + 15x + 1
x =
5.IntegralSedang
Hitung I = ∫210 3/x dx.
f(x) = 3/x[2, 10]
I =
6.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 2x2 dan y = 2x.
y = 2x2y = 2x
A =
7.Bilangan kompleksSedang
Carilah argumen θ dari z = −8 − j3 dalam derajat, sebagai nilai pokok di antara −180° dan 180°.
z = −8 − j3
θ = °
8.Bilangan kompleksSulit
Pakai teorema De Moivre untuk mencari bagian real dari z⁸ untuk z = −2 − j2.
z = −2 − j2n = 8
Re(z⁸) =
9.Persamaan diferensialSedang
Selesaikan y″ + 4y′ + 3y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 2. Cari y(1,5).
y″ + 4y′ + 3y = 0y(0) = 3y′(0) = 2
y(1.5) =
10.Persamaan diferensialSulit
Selesaikan y″ + 2y′ + 5y = 0 dengan y(0) = 5 dan y′(0) = 0 (dilepas dari keadaan diam). Cari y(1); sudut dalam radian.
y″ + 2y′ + 5y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1) =
11.Matriks & determinanSedang
Tentukan determinan det A dari matriks 3×3 A yang ditunjukkan.
A = [3 3 3; −3 −2 1; 0 0 −2]
det A =
12.Matriks & determinanSulit
Selesaikan sistem 2x − y = 0 dan 4x − 6y = 6. Tentukan x.
2x − y = 04x − 6y = 6
x =
13.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
Tentukan nilai k agar vektor a = (4, −5, −3) dan b = (k, −1, −5) saling tegak lurus.
a = (4, −5, −3)b = (k, −1, −5)
k =
14.Vektor: hasil kali titik & silangSulit
Untuk a = (−6, 4, −4) dan b = (4, −6, −3), tentukan komponen y (a × b)y dari hasil kali silang a × b.
a = (−6, 4, −4)b = (4, −6, −3)
(a × b)y =
15.PeluangSedang
Sebuah kantong berisi 4 bola merah dan 4 biru. Anda mengambil dua bola tanpa mengembalikan yang pertama. Berapa peluang P keduanya merah?
4 / 4
P =
16.PeluangSulit
Sebuah permainan berbiaya €3 untuk dimainkan. Anda memenangkan €6 dengan peluang 0,15 dan €60 dengan peluang 0,02; selain itu Anda tidak memperoleh apa-apa. Taruhan tidak dikembalikan. Cari keuntungan bersih yang diharapkan E(G) per permainan.
taruhan = €3€6: p = 0,15€60: p = 0,02
E(G) = €
17.Statistika deskriptifSedang
Tentukan simpangan baku sampel s dari data: 58, 33, 16, 12, 55, 12, 27.
n = 7
s =
18.Statistika deskriptifSulit
Suatu besaran berdistribusi normal dengan rata-rata 60 dan simpangan baku 20. Berapa proporsi P nilai di atas 44?
μ = 60σ = 20x = 44
P =
19.Distribusi normalSedang
X normal dengan rata-rata 60 s dan simpangan baku 5 s; Y saling bebas dan normal dengan rata-rata 45 s dan simpangan baku 4 s. Cari peluang P bahwa X + Y lebih dari 113 s. Bulatkan z ke dua desimal.
μX = 60, σX = 5μY = 45, σY = 4X + Y > 113 s
P =
20.Distribusi normalSulit
Waktu putaran pelari A, X, dan waktu putaran pelari B, Y saling bebas dan normal: X memiliki rata-rata 52 s dan simpangan baku 4 s, Y memiliki rata-rata 48 s dan simpangan baku 3 s. Cari peluang P bahwa X lebih besar dari Y. Bulatkan z ke dua desimal.
μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
3Larutan
1.Limit
Jawaban: L = 403,4
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).
Ambil logaritmanya
ln L = limx→∞ 3·x·ln(1 + 2/x)
Hitung nilainya
ln(1 + u)/u → 1 saat u → 0, sehingga x·ln(1 + a/x) → a.
ln L = 3·2 = 6
Batalkan logaritmanya
L = e6 = 403,4
Jawaban
L = 403,4
2.Limit
Jawaban: L = 4,5
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
(3·e3x − 3)/(2x) → 0/0
Penerapan kedua
9·e3x/2
Substitusikan x = 0
L = 9·1/2 = 4,5
Jawaban
L = 4,5
3.Turunan
Jawaban: f′(1) = 0,6667
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 untuk logaritma
f′(x) = 2x/(x2 + 2)
Substitusikan
f′(1) = 2/3 = 0,6667
Jawaban
f′(1) = 0,6667
4.Turunan
Jawaban: x = 5
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 − 18x + 15 = 3·(x2 − 6x + 5)
Selesaikan f′(x) = 0
x = 1 atau x = 5
Mana yang mana
f″(x) = 6x − 18: negatif di maksimum, positif di minimum.
f″(1) = −12, f″(5) = 12
x = 5
Jawaban
x = 5
5.Integral
Jawaban: I = 4,828
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) = 3·ln x
Substitusikan batasnya
I = 3·(ln 10 − ln 2) = 3·ln 5 = 4,828
Jawaban
I = 4,828
6.Integral
Jawaban: A = 0,3333
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
2x2 = 2x → x = 0, x = 1
Integralkan atas dikurangi bawah
A = [x2 − 0,6667x3]01 = 0,3333
Jawaban
A = 0,3333
7.Bilangan kompleks
Jawaban: θ = −159,4 °
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.
Kuadran
a = −8, b = −3 → III
Sudut acuan
α = atan(3/8) = 20,56°
Argumen
θ = −(180° − α) = −159,4°
Jawaban
θ = −159,4°
Dalam bentuk kutub z = 8,544∠−159,4°.
8.Bilangan kompleks
Jawaban: Re(z⁸) = 4096
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.
Bentuk kutub
z = −2 − j2 = 2√2∠−135°
De Moivre
z⁸ = (2√2)⁸∠−1080° = 4096∠0°
Bentuk kartesius
z⁸ = 4096·(cos 0° + j sin 0°) = 4096
Re(z⁸) = 4096
Jawaban
Re(z⁸) = 4096
9.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1.5) = 1,199
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 + 1)(r + 3) = 0 → r = −1, −3
Konstanta dari nilai awal
A + B = 3, −1A − 3B = 2
A = 5,5, B = −2,5
Hitung nilainya
y(1,5) = 5,5·e−1,5 + (−2,5)·e−4,5 = 1,199
Jawaban
y(1,5) = 1,199
10.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1) = 0,07082
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 kompleks
r = −1 ± 2j
Konstanta
A = 5, B = 1·5/2 = 2,5
Hitung nilainya
y(1) = e−1(5·cos 2 + 2,5·sin 2) = 0,07082
Jawaban
y(1) = 0,07082
11.Matriks & determinan
Jawaban: det A = −6
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 = 4, M₁₂ = 6, M₁₃ = 0
Ekspansi kofaktor
det A = 3·4 − 3·6 + 3·0 = −6
Jawaban
det A = −6
12.Matriks & determinan
Jawaban: x = −0,75
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 = 2·(−6) − (−1)·4 = −8
Ganti kolom x
det Aₓ = 0·(−6) − (−1)·6 = 6
x = 6/(−8) = −0,75
Jawaban
x = −0,75
y = −1,5
13.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: k = −5
Perkalian titik:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, sebuah skalar. Perkalian ini memberi sudut antara dua vektor, cos θ = a·b/(|a|·|b|), dan bernilai nol jika keduanya tegak lurus. Proyeksi skalar a pada b adalah a·b/|b|, dan gaya konstan F yang bergerak sejauh perpindahan d melakukan usaha W = F·d.
Hasil kali titik sama dengan nol
a·b = 4·k + (−5)·(−1) + (−3)·(−5) = 0
20 + 4·k = 0
Selesaikan untuk k
k = −20/4 = −5
Jawaban
k = −5
14.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: (a × b)y = −34
Perkalian silang:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) tegak lurus terhadap kedua vektor, dan |a × b| = |a|·|b|·sin θ adalah luas jajar genjang yang direntang keduanya (segitiganya setengah dari itu). Urutan berpengaruh: b × a = −(a × b). Momen gaya F yang bekerja di titik A terhadap titik O adalah MO = r × F, dengan r = A − O.
Hasil kali silang, komponen demi komponen
(a × b)x = aybz − azby = 4·(−3) − (−4)·(−6) = −36
(a × b)y = azbx − axbz = (−4)·4 − (−6)·(−3) = −34
(a × b)z = axby − aybx = (−6)·(−6) − 4·4 = 20
Komponen yang diminta
(a × b)y = −34
Jawaban
(a × b)y = −34
Periksa: a × b tegak lurus terhadap kedua vektor, jadi hasil kali titiknya dengan a dan dengan b adalah nol.
15.Peluang
Jawaban: P = 0,2143
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.
Pengambilan pertama dan kedua
P = 4/8 · 3/7 = 12/56 = 0,2143
Jawaban
P = 0,2143
16.Peluang
Jawaban: E(G) = −0,9 €
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: 3 (p = 0,15), 57 (p = 0,02), −3 (p = 0,83)
Nilai harapan
E(G) = 3·0,15 + 57·0,02 − 3·0,83 = −0,9 €
Jawaban
E(G) = −0,9 €
Nilai negatif berarti rata-rata Anda kehilangan uang.
17.Statistika deskriptif
Jawaban: s = 19,45
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 = 0,1056
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 jumlah
μ = 105 s, σ = √(5² + 4²) = 6,403 s
Standarkan
z = (113 − 105)/6,403 = 1,25
Ekor atas
P = 1 − Φ(1,25) = 1 − 0,8944 = 0,1056
Jawaban
P = 0,1056
20.Distribusi normal
Jawaban: P = 0,7881
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).