Inžinerinė matematika: pasiruošimo paketas

Formulių lapai, pagrindiniai kiekvienos temos metodų žingsniai ir 20 uždavinių, o pilni sprendimai pateikti gale.

Nauji uždaviniaiAtgal į kursą

Spausdinimo lange pasirinkite „Išsaugoti kaip PDF“, kad nuosavą kopiją išsaugotumėte savo įrenginyje.

1Formulės ir metodai

Ribos

Tiesioginis įstatymas
pirmiausia įstatykite x = a; 0/0 reiškia, kad reikia suprastinti
Išskaidykite dauginamaisiais ir suprastinkite
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Jungtinis reiškinys
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Ribos begalybėje
dalykite iš aukščiausio x laipsnio; kai laipsniai lygūs, riba lygi vyriausiųjų koeficientų santykiui
Ypatingoji riba
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Lopitalio taisyklė
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Išvestinės

Laipsnio išvestinė
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Sandaugos taisyklė
(uv)′ = u′v + uv′
Dalmens išvestinė
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Grandinės taisyklė
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Pagrindinės išvestinės
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Metodas

  1. Nustatykite struktūrą: suma, sandauga, dalmuo ar sudėtinė funkcija.
  2. Kiekvienam x laipsniui taikykite laipsninės funkcijos išvestinės taisyklę.
  3. Kur reikia, taikykite sandaugos, dalmens arba sudėtinės funkcijos išvestinės taisyklę.
  4. Suprastinkite ir, jei prašoma, apskaičiuokite reikšmę taške.

Integralai

Laipsnio išvestinė
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Apibrėžtinis integralas
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Pagrindiniai integralai
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Plotas tarp kreivių
∫ab (f − g) dx

Metodas

  1. Kai įmanoma, pointegralinę funkciją perrašykite kaip paprastų narių sumą.
  2. Taikykite laipsninės funkcijos taisyklę: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), o ex, 1/x, sin ir cos – lentelinius integralus.
  3. Keitinį naudokite, kai matote funkciją kartu su jos išvestine.
  4. Apibrėžtiniam integralui apskaičiuokite F(b) − F(a).

Kompleksiniai skaičiai

Algebrinė forma
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Modulis ir argumentas
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Polinė ir rodiklinė forma
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Dalyba
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Sandauga ir dalmuo
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
Muavras
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
n-tojo laipsnio šaknys
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Kvadratinė lygtis, kai p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Metodas

  1. Nuspręskite, kokia forma tinka veiksmui: algebrinė a + jb sudėčiai ir atimčiai, polinė r∠θ daugybai, dalybai, laipsniams ir šaknims.
  2. Dauginkite išskleisdami su j² = −1; dalykite padaugindami skaitiklį ir vardiklį iš vardiklio jungtinio.
  3. Konvertuokite pagal r = √(a² + b²) ir θ iš taško (a, b) brėžinio (patikrinkite ketvirtį), o atgal – pagal a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Laipsniams naudokite Muavro formulę, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; zⁿ = R∠φ išvardykite visas n šaknų R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Diferencialinės lygtys

Eksponentinis augimas / mažėjimas
dy/dt = ky → y = y0ekt
Pusėjimo trukmė
k = ln 2 / t½
Niutono aušimo dėsnis
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Integruojantysis daugiklis
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Maišymo talpa
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matricos ir determinantai

2×2 determinantas
det = ad − bc
2×2 atvirkštinė matrica
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produktas
(AB)ij = Σk AikBkj
Tikrinės reikšmės
det(A − λI) = 0
Kramerio taisyklė
xi = det(Ai)/det(A)

Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Modulis
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vienetinis vektorius
û = a/|a|
Komponentės pagal kampą
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Skaliarinė sandauga
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
a skaliarinė projekcija į b
a·b/|b|
Darbas
W = F·d
Vektorinė sandauga
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Plotai
lygiagretainis |a × b|, trikampis ½|a × b|
Momentas taško O atžvilgiu
MO = r × F, r = A − O
Gretasienio tūris
V = |a·(b × c)|

Metodas

  1. Kiekvieną vektorių užrašykite komponentėmis; jėgai, pateiktai moduliu ir kampu, naudokite F·cos θ ir F·sin θ.
  2. Ilgiams ir kryptims naudokite modulį √(x² + y² + z²) ir vienetinį vektorių a/|a|.
  3. Skaliarinę sandaugą naudokite kampams, projekcijoms, statmenumui ir darbui: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Vektorinę sandaugą naudokite statmeniems vektoriams, plotams ir momentams: atidžiai užrašykite tris komponentes, išlaikydami tvarką a × b.

Tikimybė

Priešingas įvykis
P(not A) = 1 − P(A)
Sudėties taisyklė
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Nepriklausomi įvykiai
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Sąlyginė tikimybė
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binominis skirstinys
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Aprašomoji statistika

Vidurkis
x̄ = Σx/n
Imties standartinis nuokrypis
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
vidurinė surikiuotų duomenų reikšmė
z įvertis
z = (x − μ)/σ
Normalusis skirstinys
68% intervale ±1σ, 95% intervale ±2σ

Normalusis skirstinys

z įvertis
z = (x − μ)/σ
Mažiau nei x
P(X < x) = Φ(z)
Daugiau nei x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Tarp
Φ(z2) − Φ(z1)
Procentilis
x = μ + z·σ

Metodas

  1. Reikšmę paverskite z įverčiu: z = (x − μ)/σ.
  2. Lentelėje raskite Φ(z) – plotą į kairę nuo z.
  3. Plotui į dešinę naudokite 1 − Φ(z); intervalui atimkite du plotus į kairę.
  4. Procentiliui spręskite atvirkščiai: raskite plotą atitinkantį z, tada x = μ + z·σ.

2Uždaviniai

1.RibosVidutinis
xyy = L

Raskite ribą L = limx→∞ (√(9x2 − 3x) − 3x).

f(x) = √(9x2 − 3x) − 3xx → ∞
L =
2.RibosSunkus
xyx = 0

Raskite ribą L = limx→0 (1 − cos 5x)/(4x²), kai x radianais.

f(x) = (1 − cos 5x)/(4x²)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
xyx = 2

Tegu f(x) = ln(x2 + 2). Raskite f′(2).

f(x) = ln(x2 + 2)x = 2
f′(2) =
4.IšvestinėsSunkus
xy

Tegu f(x) = x3 − 4,5x2 + 6x + 4. Raskite lokaliojo maksimumo x koordinatę x.

f(x) = x3 − 4,5x2 + 6x + 4
x =
5.IntegralaiVidutinis
xy12

Apskaičiuokite I = ∫12 3/x dx.

f(x) = 3/x[1, 2]
I =
6.IntegralaiSunkus
xy−11

Raskite srities tarp parabolės y = 1 − x² ir x ašies plotą A.

y = 1 − x²
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
ReIm22−2−244−4−466−6−6θz

Užrašykite z = 8∠125° algebrine forma a + jb ir nurodykite realiąją dalį a.

r = 8θ = 125°
a =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂

Išspręskite z² − 5z + 31,25 = 0. Šaknys yra a ± jb; raskite realiąją dalį a.

p = −5q = 31,25
a =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
t (min)T (°C)56Ta​107 °C

460 °C kalta plieno detalė paliekama aušti 26 °C dirbtuvėje. Po 56 min temperatūra yra 107 °C. Ji kinta pagal Niutono aušimo dėsnį dT/dt = −k·(T − Tₐ). Raskite konstantą k min⁻¹.

T0 = 460 °CTa = 26 °CT(56) = 107 °C
k = min⁻¹
10.Diferencialinės lygtysSunkus
ty1y(1) = ?

Išspręskite y′ + 3y = 6e−0,5t su y(0) = 0. Raskite y(1).

y′ + 3y = 6e−0,5ty(0) = 0
y(1) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
A =51−2444−213

Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.

A = [5 1 −2; 4 4 4; −2 1 3]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
A =3−166b =−24

Išspręskite sistemą 3x − y = −2 ir 6x + 6y = 4. Raskite x.

3x − y = −26x + 6y = 4
x =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
xyzab

Raskite kampą θ tarp vektorių a = (4, 2, −5) ir b = (1, 4, 1) laipsniais.

a = (4, 2, −5)b = (1, 4, 1)
θ = °
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzabc

Raskite gretasienio, kurio briaunos iš vienos viršūnės yra a = (4, −3, 0), b = (5, −3, −1) ir c = (−5, −5, −5), tūrį V.

a = (4, −3, 0)b = (5, −3, −1)c = (−5, −5, −5)
V =
15.TikimybėVidutinis
P(bent vienas šešetas) = ??1?2?3?4?5?6?7?8P(šešetas) = 1/6 kiekvienu metimu

Simetriškas kauliukas metamas 8 kartus. Kokia tikimybė P gauti bent vieną šešetą?

n = 8
P =
16.TikimybėSunkus
€p(x)−20,7820,2980,02

Žaidimo kaina yra €2. Laimite €4 su tikimybe 0,2 ir €100 su tikimybe 0,02; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.

statymas = €2€4: p = 0,2€100: p = 0,02
E(G) = €
17.Aprašomoji statistikaVidutinis
1520253035

Raskite duomenų imties standartinį nuokrypį s: 14, 37, 33, 31, 36, 37.

n = 6
s =
18.Aprašomoji statistikaSunkus
z −2−1012

Egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 50, standartinis nuokrypis 10. Raskite rezultato 30 z įvertį z.

μ = 50σ = 10x = 30
z =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
488580P = ?

Tarkime, kad baterijų veikimo trukmės pasiskirstę normaliai, vidurkis 500 h, standartinis nuokrypis 40 h. Kokia dalis reikšmių yra tarp 488 ir 580 h? P pateikite dešimtaine trupmena.

μ = 500σ = 40x1 = 488x2 = 580
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
μ = 500x = ?5%

Tarkime, kad baterijų veikimo trukmės pasiskirstę normaliai, vidurkis 500 h, standartinis nuokrypis 40 h. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 5 % reikšmių (5-asis procentilis).

μ = 500σ = 40P = 5%
x = h

3Tirpalai

1.Ribos

Atsakymas: L = −0,5

Ribos: pirmiausia pabandykite tiesiogiai įstatyti. Jei gaunate 0/0, pirmiausia suprastinkite: išskaidykite dauginamaisiais ir suprastinkite bendrą daugiklį arba padauginkite iš jungtinio reiškinio. Kai x → ∞, skaitiklį ir vardiklį padalykite iš aukščiausio x laipsnio. Lopitalio taisyklė: jei f/g duoda 0/0 arba ∞/∞, tai lim f/g = lim f′/g′, skaitiklį ir vardiklį diferencijuojant atskirai (ne pagal dalmens išvestinės taisyklę).

Padauginkite iš jungtinio reiškinio

f(x) = −3x/(√(9x2 − 3x) + 3x)

Padalykite iš x

f(x) = −3/(√(9 + (−3)/x) + 3)

Tegu x → ∞

L = −3/(3 + 3) = −0,5

Atsakymas

L = −0,5
2.Ribos

Atsakymas: L = 3,125

Ribos: pirmiausia pabandykite tiesiogiai įstatyti. Jei gaunate 0/0, pirmiausia suprastinkite: išskaidykite dauginamaisiais ir suprastinkite bendrą daugiklį arba padauginkite iš jungtinio reiškinio. Kai x → ∞, skaitiklį ir vardiklį padalykite iš aukščiausio x laipsnio. Lopitalio taisyklė: jei f/g duoda 0/0 arba ∞/∞, tai lim f/g = lim f′/g′, skaitiklį ir vardiklį diferencijuojant atskirai (ne pagal dalmens išvestinės taisyklę).

Pirmasis taikymas

5·sin 5x/(8x) → 0/0

Antrasis taikymas

25·cos 5x/8

Įstatykite x = 0

L = 25/8 = 3,125

Atsakymas

L = 3,125
3.Išvestinės

Atsakymas: f′(2) = 0,6667

Diferencijavimas: išvestinė f′(x) – tai grafiko krypties koeficientas taške x. Laipsnio taisyklė: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Sandaugos taisyklė: (uv)′ = u′v + uv′. Grandinės taisyklė: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Kur f′(x) = 0, grafikas turi horizontalią liestinę: maksimumą, minimumą arba balno tašką.

Grandinės taisyklė logaritmui

f′(x) = 2x/(x2 + 2)

Įstatykite

f′(2) = 4/6 = 0,6667

Atsakymas

f′(2) = 0,6667
4.Išvestinės

Atsakymas: x = 1

Diferencijavimas: išvestinė f′(x) – tai grafiko krypties koeficientas taške x. Laipsnio taisyklė: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Sandaugos taisyklė: (uv)′ = u′v + uv′. Grandinės taisyklė: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Kur f′(x) = 0, grafikas turi horizontalią liestinę: maksimumą, minimumą arba balno tašką.

Išvestinė

f′(x) = 3x2 − 9x + 6 = 3·(x2 − 3x + 2)

Išspręskite f′(x) = 0

x = 1 arba x = 2

Kuris yra kuris

f″(x) = 6x − 9: neigiama maksimume, teigiama minimume.

f″(1) = −3, f″(2) = 3
x = 1

Atsakymas

x = 1
5.Integralai

Atsakymas: I = 2,079

Apibrėžtiniai integralai: ∫ₐᵇ f(x) dx – tai ženklą turintis plotas tarp grafiko ir x ašies nuo a iki b. Raskite pirmykštę funkciją F (F′ = f) ir apskaičiuokite F(b) − F(a). Laipsnio taisyklė: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Plotas tarp dviejų kreivių yra ∫(viršutinė − apatinė) dx.

Pirmykštė funkcija

F(x) = 3·ln x

Įstatykite rėžius

I = 3·(ln 2 − ln 1) = 3·ln 2 = 2,079

Atsakymas

I = 2,079
6.Integralai

Atsakymas: A = 1,333

Apibrėžtiniai integralai: ∫ₐᵇ f(x) dx – tai ženklą turintis plotas tarp grafiko ir x ašies nuo a iki b. Raskite pirmykštę funkciją F (F′ = f) ir apskaičiuokite F(b) − F(a). Laipsnio taisyklė: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Plotas tarp dviejų kreivių yra ∫(viršutinė − apatinė) dx.

Nuliai

1 − x² = 0 → x = ±1

Integruokite

A = [1x − x³/3]−11 = 0,6667 − (−0,6667) = 1,333

Atsakymas

A = 1,333
7.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: a = −4,589

Polinė forma: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, kur r = |z| ir θ = arg z. Atgal į algebrinę formą: a = r cos θ, b = r sin θ. Argumentui reikia ketvirčio: θ = atan(b/a) tik kai a > 0; kai a < 0, pridėkite arba atimkite 180°. Polinėje formoje daugyba paprasta: modulius sudauginkite ir argumentus sudėkite; dalydami modulius padalykite, o argumentus atimkite.

Dedamosios

a = 8·cos(125°) = −4,589
b = 8·sin(125°) = 6,553

Algebrinė forma

z = −4,589 + j6,553
a = −4,589

Atsakymas

a = −4,589
8.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: a = 2,5

Muavro formulė ir šaknys: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. Lygtis zⁿ = R∠φ turi lygiai n šaknų, visų modulis R1/n, o argumentai (φ + 360°·k)/n, kai k = 0, 1, …, n − 1: jos tolygiai išsidėsčiusios apskritime, 360°/n atstumu viena nuo kitos. Kvadratinė lygtis z² + pz + q = 0, kai p² < 4q, turi kompleksines šaknis z = −p/2 ± j√(q − p²/4); daugianaris su realiais koeficientais kompleksines šaknis visada turi jungtinėmis poromis a ± jb.

Diskriminantas

p² − 4q = 25 − 125 = −100 < 0

Kvadratinių lygčių formulė

z = (5 ± j√100)/2 = 2,5 + j5, 2,5 − j5

Atsakymas

a = 2,5

Atsakymas

a = 2,5
9.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: k = 0,02997 min⁻¹

Pirmos eilės diferencialinės lygtys: lygties dy/dt = k·y sprendinys yra y = y₀·ekt (augimas, kai k > 0, mažėjimas, kai k < 0); pusėjimo trukmė T duoda k = ln 2/T. Niutono aušimo dėsnis dT/dt = −k·(T − Tₐ) duoda T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Tiesinė lygtis y′ + p(x)·y = q(x) sprendžiama su integruojančiuoju daugikliu μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, todėl μy = ∫μq dx + C.

Temperatūrų skirtumų santykis

e−56k = 81/434

Išspręskite k atžvilgiu

k = ln(434/81)/56 = 0,02997 min⁻¹

Atsakymas

k = 0,02997 min⁻¹
10.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: y(1) = 1,336

Pirmos eilės diferencialinės lygtys: lygties dy/dt = k·y sprendinys yra y = y₀·ekt (augimas, kai k > 0, mažėjimas, kai k < 0); pusėjimo trukmė T duoda k = ln 2/T. Niutono aušimo dėsnis dT/dt = −k·(T − Tₐ) duoda T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Tiesinė lygtis y′ + p(x)·y = q(x) sprendžiama su integruojančiuoju daugikliu μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, todėl μy = ∫μq dx + C.

Integruojantysis daugiklis

μ = e3t
(e3ty)′ = 6e2,5t

Bendrasis sprendinys

y = 6/2,5·e−0,5t + C·e−3t = 2,4·e−0,5t + C·e−3t

Pradinė sąlyga

0 = 2,4 + C → C = −2,4

Apskaičiuokite

y(1) = 2,4·0,6065 + (−2,4)·0,04979 = 1,336

Atsakymas

y(1) = 1,336
11.Matricos ir determinantai

Atsakymas: det A = −4

Matricos: 2×2 matricos determinantas yra ad − bc. 3×3 atveju skleiskite pagal eilutę: kiekvienas elementas dauginamas iš 2×2 matricos, likusios išbraukus jo eilutę ir stulpelį, determinanto, su besikeičiančiais ženklais + − +. Tikrinės reikšmės λ tenkina det(A − λI) = 0; 2×2 atveju tai λ² − (pėdsakas)·λ + det = 0.

Pirmosios eilutės 2×2 minorai

M₁₁ = 8, M₁₂ = 20, M₁₃ = 12

Skleidinys pagal eilutę

det A = 5·8 − 1·20 + (−2)·12 = −4

Atsakymas

det A = −4
12.Matricos ir determinantai

Atsakymas: x = −0,3333

Matricos: 2×2 matricos determinantas yra ad − bc. 3×3 atveju skleiskite pagal eilutę: kiekvienas elementas dauginamas iš 2×2 matricos, likusios išbraukus jo eilutę ir stulpelį, determinanto, su besikeičiančiais ženklais + − +. Tikrinės reikšmės λ tenkina det(A − λI) = 0; 2×2 atveju tai λ² − (pėdsakas)·λ + det = 0.

Koeficientų matricos determinantas

det A = 3·6 − (−1)·6 = 24

Pakeiskite x stulpelį

det Aₓ = (−2)·6 − (−1)·4 = −8
x = −8/24 = −0,3333

Atsakymas

x = −0,3333
y = 1
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: θ = 75,76 °

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.

Skaliarinė sandauga

a·b = 4·1 + 2·4 + (−5)·1 = 7

Moduliai

|a| = √(4² + 2² + (−5)²) = 6,708
|b| = √(1² + 4² + 1²) = 4,243

Kampas

cos θ = 7/(6,708·4,243) = 0,246
θ = arccos(0,246) = 75,76°

Atsakymas

θ = 75,76°
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: V = 50

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.

Vektorinė sandauga b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = (−3)·(−5) − (−1)·(−5) = 10
(b × c)y = bzcx − bxcz = (−1)·(−5) − 5·(−5) = 30
(b × c)z = bxcy − bycx = 5·(−5) − (−3)·(−5) = −40

Skaliarinė sandauga su a

a·(b × c) = 4·10 + (−3)·30 + 0·(−40) = −50
V = |−50| = 50

Atsakymas

V = 50
15.Tikimybė

Atsakymas: P = 0,7674

Tikimybės: kai baigtys vienodai tikėtinos, P(A) = palankios/visos. Nepriklausomų įvykių tikimybės dauginamos: P(A ir B) = P(A)·P(B). Dažnai padeda priešingas įvykis: P(bent vienas) = 1 − P(nė vieno). Binominis skirstinys: n nepriklausomų bandymų su sėkmės tikimybe p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Priešingas įvykis

P(nėra šešeto) = (5/6)8 = 0,2326
P = 1 − 0,2326 = 0,7674

Atsakymas

P = 0,7674
16.Tikimybė

Atsakymas: E(G) = 0,8 €

Diskretieji atsitiktiniai dydžiai: tikimybių skirstinys išvardija kiekvieną reikšmę x, kurią dydis gali įgyti, su jos tikimybe p(x); tikimybės yra tarp 0 ir 1, o jų suma lygi 1. Laukiamoji vertė (vidurkis) yra E(X) = Σx·p(x), ilgalaikis vidurkis. Dispersija yra Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², o standartinis nuokrypis σ = √Var(X). Tiesiniam pokyčiui Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ir σY = |a|·σX; konstantos pridėjimas sklaidos nekeičia.

Grynosios baigtys

G: 2 (p = 0,2), 98 (p = 0,02), −2 (p = 0,78)

Laukiamoji vertė

E(G) = 2·0,2 + 98·0,02 − 2·0,78 = 0,8 €

Atsakymas

E(G) = 0,8 €

Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.

17.Aprašomoji statistika

Atsakymas: s = 8,824

Aprašomoji statistika: vidurkis – suma, padalyta iš n; mediana – surikiuotų duomenų vidurinė reikšmė (kai n lyginis – dviejų vidurinių vidurkis). Imties standartinis nuokrypis s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z įvertis z = (x − μ)/σ parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio.

Vidurkis

x̄ = 188/6 = 31,33

Nuokrypių kvadratai

Σ(x − x̄)² = (−17,33)² + 5,667² + 1,667² + (−0,3333)² + 4,667² + 5,667² = 389,3

Standartinis nuokrypis

s = √(389,3/5) = 8,824

Atsakymas

s = 8,824
18.Aprašomoji statistika

Atsakymas: z = −2

Aprašomoji statistika: vidurkis – suma, padalyta iš n; mediana – surikiuotų duomenų vidurinė reikšmė (kai n lyginis – dviejų vidurinių vidurkis). Imties standartinis nuokrypis s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z įvertis z = (x − μ)/σ parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio.

Standartizuokite

z = (30 − 50)/10 = −2

Atsakymas

z = −2
19.Normalusis skirstinys

Atsakymas: P = 0,5952

Normalusis skirstinys: reikšmę x paverskite z įverčiu z = (x − μ)/σ, kuris parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio. z lentelė (arba Φ(z)) duoda plotą į kairę nuo z, t. y. P(X < x). Plotas į dešinę lygus 1 − Φ(z), o plotas tarp dviejų reikšmių – jų plotų skirtumui.

z įverčiai

z₁ = (488 − 500)/40 = −0,3
z₂ = (580 − 500)/40 = 2

Plotas tarp

P = Φ(2) − Φ(−0,3) = 0,9772 − 0,3821 = 0,5952

Atsakymas

P = 0,5952
20.Normalusis skirstinys

Atsakymas: x = 434,2 h

Normalusis skirstinys: reikšmę x paverskite z įverčiu z = (x − μ)/σ, kuris parodo, per kiek standartinių nuokrypių reikšmė nutolusi nuo vidurkio. z lentelė (arba Φ(z)) duoda plotą į kairę nuo z, t. y. P(X < x). Plotas į dešinę lygus 1 − Φ(z), o plotas tarp dviejų reikšmių – jų plotų skirtumui.

Procentilio z

Φ(z) = 0,05 → z = −1,645

Atgal į x

x = 500 + −1,645·40 = 434,2 h

Atsakymas

x = 434,2 h

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics