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→∞ (4x2 + 5x − 1)/(x2 + 6x + 6).
f(x) = (4x2 + 5x − 1)/(x2 + 6x + 6)x → ∞
L =
2.LimitSulit
Cari limit L = limx→0 ln(1 + x)/sin(3x), dengan x dalam radian.
f(x) = ln(1 + x)/sin(3x)x → 0
L =
3.TurunanSedang
Misalkan f(x) = x2·e−0,5x. Tentukan f′(1,5).
f(x) = x2·e−0,5xx = 1,5
f′(1.5) =
4.TurunanSulit
Misalkan f(x) = x3 − 10,5x2 + 30x + 6. Tentukan koordinat x x dari maksimum lokal.
f(x) = x3 − 10,5x2 + 30x + 6
x =
5.IntegralSedang
Hitung I = ∫01 2x·(x² + 1)2 dx.
f(x) = 2x·(x² + 1)2[0, 1]
I =
6.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 0,5x2 dan y = 3x.
y = 0,5x2y = 3x
A =
7.Bilangan kompleksSedang
Bilangan z = 1,5·ej0,6 memiliki sudut dalam radian. Carilah bagian realnya a.
r = 1,5θ = 0,6 rad
a =
8.Bilangan kompleksSulit
Salah satu akar z³ + 7z² + 19z + 13 = 0 adalah z₁ = −3 + j2. Koefisiennya real. Carilah akar real r.
z₁ = −3 + j2
r =
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 masalah nilai awal y′ + 3y/x = x untuk x > 0, dengan y(1) = −3. Cari y(2).
y′ + 3y/x = xy(1) = −3
y(2) =
11.Matriks & determinanSedang
Tentukan determinan det A dari matriks 3×3 A yang ditunjukkan.
A = [−4 −1 −4; −1 −5 −1; 0 0 2]
det A =
12.Matriks & determinanSulit
Selesaikan sistem 6x + y = −8 dan x + y = 7. Tentukan x.
6x + y = −8x + y = 7
x =
13.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
Tentukan proyeksi skalar compb a dari a = (3, −2, −5) pada b = (−5, 0, −2), yaitu komponen a searah b.
a = (3, −2, −5)b = (−5, 0, −2)
compb a =
14.Vektor: hasil kali titik & silangSulit
Vektor satuan n̂ tegak lurus terhadap a = (3, 5, −1) dan b = (−4, 0, −4) serta memiliki komponen z positif. Tentukan komponen y n̂y.
a = (3, 5, −1)b = (−4, 0, −4)n̂z > 0
n̂y =
15.PeluangSedang
Untuk distribusi yang ditunjukkan, cari variansi Var(X) dari X.
x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,35, 0,15, 0,1, 0,05, 0,35
Var(X) =
16.PeluangSulit
Sebuah permainan berbiaya €2 untuk dimainkan. Anda memenangkan €10 dengan peluang 0,1 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 = €2€10: p = 0,1€20: p = 0,01
E(G) = €
17.Statistika deskriptifSedang
Tentukan simpangan baku sampel s dari data: 15, 10, 36, 40, 53, 32, 30.
n = 7
s =
18.Statistika deskriptifSulit
Nilai ujian berdistribusi normal dengan rata-rata 100 dan simpangan baku 8. Tentukan skor z z untuk nilai 108.
μ = 100σ = 8x = 108
z =
19.Distribusi normalSedang
Data skor IQ berdistribusi normal dengan rata-rata 100 poin dan simpangan baku 15 poin. Berapa proporsi yang berada di antara 76,75 dan 127,75 poin? Nyatakan P dalam bentuk desimal.
μ = 100σ = 15x1 = 76,75x2 = 127,75
P =
20.Distribusi normalSulit
Data tinggi badan pria dewasa berdistribusi normal dengan rata-rata 178 cm dan simpangan baku 7 cm. Tentukan nilai x yang di bawahnya terdapat 95% data (persentil ke-95).
μ = 178σ = 7P = 95%
x = cm
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).
Bagi dengan pangkat tertinggi
(4 + 5/x + (−1)/x2)/(1 + 6/x + 6/x2)
Biarkan x → ∞
L = 4/1 = 4
Jawaban
L = 4
Untuk derajat yang sama, limitnya adalah rasio koefisien utama.
2.Limit
Jawaban: L = 0,3333
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).
Aturan L'Hôpital
L = limx→0 [1/(1 + x)]/[3·cos 3x]
Substitusikan x = 0
L = 1/3 = 0,3333
Jawaban
L = 0,3333
3.Turunan
Jawaban: f′(1.5) = 0,8857
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 perkalian
f′(x) = u′v + uv′ = e−0,5x·(2x + (−0,5)·x2)
Substitusikan
f′(1,5) = 0,4724·(3 + (−1,125)) = 0,8857
Jawaban
f′(1,5) = 0,8857
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 − 21x + 30 = 3·(x2 − 7x + 10)
Selesaikan f′(x) = 0
x = 2 atau x = 5
Mana yang mana
f″(x) = 6x − 21: negatif di maksimum, positif di minimum.
f″(2) = −9, f″(5) = 9
x = 2
Jawaban
x = 2
5.Integral
Jawaban: I = 2,333
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.
Substitusi
u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u2 du
Integralkan dan substitusikan batas
I = [u3/3]12 = (8 − 1)/3 = 2,333
Jawaban
I = 2,333
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: a = 1,238
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.
Rumus Euler
z = 1,5·(cos 0,6 + j sin 0,6)
Komponen (radian)
a = 1,5·cos 0,6 = 1,238
b = 1,5·sin 0,6 = 0,847
a = 1,238
Jawaban
a = 1,238
8.Bilangan kompleks
Jawaban: r = −1
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.
Periksa dengan jumlah akar: z₁ + z₂ + r = −6 + (−1) = −7 = −(7).
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(2) = 0,4
Persamaan diferensial orde satu: dy/dt = k·y memiliki penyelesaian y = y₀·ekt (pertumbuhan untuk k > 0, peluruhan untuk k < 0); waktu paruh T memberikan k = ln 2/T. Hukum pendinginan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), memberikan T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Persamaan linear y′ + p(x)·y = q(x) diselesaikan dengan faktor integrasi μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, sehingga μy = ∫μq dx + C.
Faktor integrasi
μ = e∫3/x dx = x3
Integralkan
(x3y)′ = x4 → x3y = 1x5/5 + C
Kondisi awal
−3 = 1/5 + C → C = −3,2
Hitung nilainya
y(2) = (1·25/5 + (−3,2))/23 = 0,4
Jawaban
y(2) = 0,4
11.Matriks & determinan
Jawaban: det A = 38
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 = −10, M₁₂ = −2, M₁₃ = 0
Ekspansi kofaktor
det A = (−4)·(−10) − (−1)·(−2) + (−4)·0 = 38
Jawaban
det A = 38
12.Matriks & determinan
Jawaban: x = −3
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 = 6·1 − 1·1 = 5
Ganti kolom x
det Aₓ = (−8)·1 − 1·7 = −15
x = −15/5 = −3
Jawaban
x = −3
y = 10
13.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: compb a = −0,9285
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
a·b = 3·(−5) + (−2)·0 + (−5)·(−2) = −5
Panjang b
|b| = √((−5)² + 0² + (−2)²) = 5,385
Proyeksi skalar
compb a = a·b/|b| = −5/5,385 = −0,9285
Jawaban
compb a = −0,9285
Negatif: a memiliki komponen yang berlawanan arah dengan b.
14.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: n̂y = 0,4924
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.
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.
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: 8 (p = 0,1), 18 (p = 0,01), −2 (p = 0,89)
Nilai harapan
E(G) = 8·0,1 + 18·0,01 − 2·0,89 = −0,8 €
Jawaban
E(G) = −0,8 €
Nilai negatif berarti rata-rata Anda kehilangan uang.
17.Statistika deskriptif
Jawaban: s = 14,66
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 = (108 − 100)/8 = 1
Jawaban
z = 1
19.Distribusi normal
Jawaban: P = 0,9073
Distribusi normal: ubah nilai x menjadi skor z, z = (x − μ)/σ, yang menghitung berapa simpangan baku dari rata-rata. Tabel z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, yaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan adalah 1 − Φ(z), dan luas di antara dua nilai adalah selisih kedua luasnya.
Distribusi normal: ubah nilai x menjadi skor z, z = (x − μ)/σ, yang menghitung berapa simpangan baku dari rata-rata. Tabel z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, yaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan adalah 1 − Φ(z), dan luas di antara dua nilai adalah selisih kedua luasnya.