Raskite ribą L = limx→0 (1 − cos 2x)/(4x²), kai x radianais.
f(x) = (1 − cos 2x)/(4x²)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·e−0,5x. Raskite f′(0,5).
f(x) = x·e−0,5xx = 0,5
f′(0.5) =
4.IšvestinėsSunkus
Tegu f(x) = x3 − 1,5x2 + 3. Raskite lokaliojo minimumo x koordinatę x.
f(x) = x3 − 1,5x2 + 3
x =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫₀2 x·sin x dx (x radianais).
∫₀2 x·sin x dx
I =
6.IntegralaiSunkus
Raskite srities, apribotos y = x2 ir y = 2x, plotą A.
y = x2y = 2x
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Kai z₁ = 5∠30° ir z₂ = 3∠45°, raskite w = z₁·z₂ realiąją dalį.
z₁ = 5∠30°z₂ = 3∠45°
Re(w) =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Viena lygties z³ − z² − 7z − 65 = 0 šaknis yra z₁ = −2 + j3. Koeficientai realieji. Raskite realiąją šaknį r.
z₁ = −2 + j3
r =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
87 °C kavos puodelis paliekamas 23 °C kambaryje. Ji kinta pagal Niutono aušimo dėsnį dT/dt = −k·(T − Tₐ). Kai k = 0,04 min⁻¹, raskite temperatūrą T po 5 min.
T0 = 87 °CTa = 23 °Ck = 0,04 min⁻¹t = 5 min
T = °C
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Talpoje yra 200 L gryno vandens. Sūrymas, kurio litre yra 0,05 kg druskos, įteka 10 L/min greičiu, o gerai išmaišytas tirpalas tokiu pat greičiu išteka. Kiek druskos m bus talpoje po 25 min?
V = 200 Lm0 = 0 kgc = 0,05 kg/Lr = 10 L/min
m = kg
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Tegu C = AB pateiktoms matricoms. Raskite elementą c22 (eilutė 2, stulpelis 2).
A = [2 1; −2 5]B = [−6 0; −3 −4]
c22 =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.
A = [3 4; −7 −8]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite vektorių a = (6, −6, −2) ir b = (−2, 2, −5) skaliarinę sandaugą a·b.
a = (6, −6, −2)b = (−2, 2, −5)
a·b =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Raskite gretasienio, kurio briaunos iš vienos viršūnės yra a = (0, −4, 3), b = (2, 0, −1) ir c = (0, 4, −2), tūrį V.
a = (0, −4, 3)b = (2, 0, −1)c = (0, 4, −2)
V =
15.TikimybėVidutinis
Maišelyje yra 5 raudoni ir 5 mėlyni rutuliai. Ištraukiate du rutulius, pirmojo negrąžindami. Kokia tikimybė P, kad abu raudoni?
5 / 5
P =
16.TikimybėSunkus
Teste yra 6 klausimų su pasirenkamaisiais atsakymais. Spėliojanti studentė į kiekvieną atsako teisingai su tikimybe 0,7, nepriklausomai. Kokia tikimybė P, kad teisingų atsakymų bus lygiai 5?
Egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 50, standartinis nuokrypis 10. Raskite rezultato 60 z įvertį z.
μ = 50σ = 10x = 60
z =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
X yra normalusis dydis, kurio vidurkis 250 g ir standartinis nuokrypis 4 g; Y yra nepriklausomas normalusis dydis, kurio vidurkis 500 g ir standartinis nuokrypis 9 g. Raskite tikimybę P, kad X + Y yra didesnė nei 745,1 g. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 745,1 g
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
Bėgiko A rato laikas X ir bėgiko B rato laikas Y yra nepriklausomi ir normalieji: X vidurkis 52 s ir standartinis nuokrypis 4 s, Y vidurkis 48 s ir standartinis nuokrypis 3 s. Raskite tikimybę P, kad X yra didesnis už Y. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = 0,4
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).
Padalykite iš aukščiausio laipsnio
(2 + 3/x + 8/x2)/(5 + 6/x + 3/x2)
Tegu x → ∞
L = 2/5 = 0,4
Atsakymas
L = 0,4
Kai laipsniai lygūs, riba lygi vyriausiųjų koeficientų santykiui.
2.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).
Pirmasis taikymas
2·sin 2x/(8x) → 0/0
Antrasis taikymas
4·cos 2x/8
Įstatykite x = 0
L = 4/8 = 0,5
Atsakymas
L = 0,5
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(0.5) = 0,5841
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.
Sandaugos taisyklė
f′(x) = u′v + uv′ = e−0,5x·(1 + (−0,5)·x)
Įstatykite
f′(0,5) = 0,7788·(1 + (−0,25)) = 0,5841
Atsakymas
f′(0,5) = 0,5841
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.
Integravimas dalimis: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, išplaukia iš sandaugos diferencijavimo taisyklės. Kaip u rinkitės dauginamąjį, kuris diferencijuojant tampa paprastesnis (x laipsnį ar ln x), o kaip dv – dauginamąjį, kurį galite suintegruoti (eˣ, sin x, cos x arba x, kai u = ln x). Apibrėžtiniam integralui u·v apskaičiuokite abiejose ribose: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Dauginamajam x² reikia dviejų ciklų.
Pasirinkite u ir dv
u = x, du = dx; dv = sin x dx, v = −cos x
Pirmykštė funkcija
∫x sin x dx = −x cos x + ∫cos x dx = −x cos x + sin x
Ribos
(−2·cos 2 + sin 2) − (0 + 0) = 1,742
Atsakymas
I = 1,742
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.
Susikirtimo taškai
x2 = 2x → x = 0, x = 2
Integruokite viršutinę minus apatinę
A = [x2 − 0,3333x3]02 = 1,333
Atsakymas
A = 1,333
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: Re(w) = 3,882
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.
w modulis ir argumentas
|w| = 5 · 3 = 15
θ = 30° + 45° = 75°
Algebrinė forma
Re(w) = 15·cos(75°) = 3,882
Im(w) = 15·sin(75°) = 14,49
Re(w) = 3,882
Atsakymas
Re(w) = 3,882
8.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: r = 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.
Patikrinkite pagal šaknų sumą: z₁ + z₂ + r = −4 + 5 = 1 = −(−1).
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: T = 75,4 °C
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.
Aušimo dėsnio sprendinys
T(t) = 23 + 64·e−0,04t
Įstatykite t
T(5) = 23 + 64·0,8187 = 75,4 °C
Atsakymas
T = 75,4 °C
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: m = 7,135 kg
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.
Sudarykite lygtį
dm/dt = 10·0,05 − (10/200)·m = 0,5 − 0,05·m
Išspręskite
Integruojantysis daugiklis yra ert/V; sprendinys artėja prie pusiausvyrinės reikšmės c·V.
m(t) = 10 + (−10)·e−t/20
Įstatykite t
m(25) = 10 + (−10)·0,2865 = 7,135 kg
Atsakymas
m = 7,135 kg
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: c22 = −20
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.
Eilutė kart stulpelis
c22 = (−2)·0 + 5·(−4) = −20
Atsakymas
c22 = −20
12.Matricos ir determinantai
Atsakymas: λ = −1
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.
Charakteringoji lygtis
λ² − (−5)λ + (4) = 0
Išspręskite
λ = (−5 ± √(9))/2 → λ = −4, −1
λ = −1
Atsakymas
λ = −1
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: a·b = −14
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.
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 = 0·(−2) − (−1)·4 = 4
(b × c)y = bzcx − bxcz = (−1)·0 − 2·(−2) = 4
(b × c)z = bxcy − bycx = 2·4 − 0·0 = 8
Skaliarinė sandauga su a
a·(b × c) = 0·4 + (−4)·4 + 3·8 = 8
V = |8| = 8
Atsakymas
V = 8
15.Tikimybė
Atsakymas: P = 0,2222
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.
Pirmas ir antras traukimas
P = 5/10 · 4/9 = 20/90 = 0,2222
Atsakymas
P = 0,2222
16.Tikimybė
Atsakymas: P = 0,3025
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.
Binominė formulė
P(X = 5) = 6·0,75·0,31 = 6·0,1681·0,3 = 0,3025
Atsakymas
P = 0,3025
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 12,4
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.
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 = (60 − 50)/10 = 1
Atsakymas
z = 1
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,6915
Normaliųjų dydžių sumos ir skirtumai: jei X ir Y yra nepriklausomi ir normalieji, tai X + Y ir X − Y taip pat normalieji. Vidurkiai sudedami arba atimami: E(X ± Y) = μX ± μY. Dispersijos visada sudedamos, net ir skirtumui: Var(X ± Y) = σX² + σY², todėl σ = √(σX² + σY²). Standartiniai nuokrypiai tiesiogiai niekada nesudedami. n nepriklausomų vienodai pasiskirsčiusių elementų sumos vidurkis yra n·μ, o standartinis nuokrypis σ·√n. Tada standartizuokite kaip įprasta: z = (x − vidurkis)/σ ir raskite Φ(z).
Sumos skirstinys
μ = 750 g, σ = √(4² + 9²) = 9,849 g
Standartizuokite
z = (745,1 − 750)/9,849 = −0,5
Viršutinė uodega
P = 1 − Φ(−0,5) = 1 − 0,3085 = 0,6915
Atsakymas
P = 0,6915
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,7881
Normaliųjų dydžių sumos ir skirtumai: jei X ir Y yra nepriklausomi ir normalieji, tai X + Y ir X − Y taip pat normalieji. Vidurkiai sudedami arba atimami: E(X ± Y) = μX ± μY. Dispersijos visada sudedamos, net ir skirtumui: Var(X ± Y) = σX² + σY², todėl σ = √(σX² + σY²). Standartiniai nuokrypiai tiesiogiai niekada nesudedami. n nepriklausomų vienodai pasiskirsčiusių elementų sumos vidurkis yra n·μ, o standartinis nuokrypis σ·√n. Tada standartizuokite kaip įprasta: z = (x − vidurkis)/σ ir raskite Φ(z).