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→∞ (1 + 1/x)2x. Pateikite dešimtainę reikšmę.

f(x) = (1 + 1/x)2xx → ∞
L =
2.RibosSunkus
xyx = 0

Raskite ribą L = limx→0 ln(1 + 3x)/sin(2x), kai x radianais.

f(x) = ln(1 + 3x)/sin(2x)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
xyx = 2

Tegu f(x) = (3x + 3)3. Raskite f′(2).

f(x) = (3x + 3)3x = 2
f′(2) =
4.IšvestinėsSunkus
xyx = −2

Funkcijos f(x) = 3x2 + 2x + 2 liestinė taške x = −2 kerta y ašį taške y = b. Raskite b.

f(x) = 3x2 + 2x + 2x = −2
b =
5.IntegralaiVidutinis
xy12

Apskaičiuokite I = ∫12 1/x dx.

f(x) = 1/x[1, 2]
I =
6.IntegralaiSunkus
xy−33

Raskite srities tarp parabolės y = 9 − x² ir x ašies plotą A.

y = 9 − x²
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
ReIm55−5−51010−10−10zABCD

Diagramoje pavaizduota z = 4 − j3. Kai w = 0,5∠−90°, spustelėkite tašką, vaizduojantį z/w.

z = 4 − j3w = 0,5∠−90°
  1. 1A (8 − j6)
  2. 2B (6 + j8)
  3. 3C (−6 − j8)
  4. 4D (3 + j4)
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
ReIm11−1−122−2−233−3−3z₀z₁z₂

Lygties zⁿ = w su n = 3 ir w = 27∠0° šaknys yra zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0, 1, 2. Raskite z₀ realiąją dalį.

w = 27∠0°n = 3k = 0
Re(z₀) =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
tyy(0) = 4y(0,5) = ?

Išspręskite y″ + 3y′ + 2y = 0, kai y(0) = 4 ir y′(0) = 2. Raskite y(0,5).

y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = 4y′(0) = 2
y(0.5) =
10.Diferencialinės lygtysSunkus
tyy(0) = 10y(0,25) = ?

Išspręskite y″ + y′ + 25,25y = 0, kai y(0) = 10 ir y′(0) = 0 (paleista iš rimties). Raskite y(0,25); kampai radianais.

y″ + y′ + 25,25y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(0.25) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
A =−54−52B =−4−6−25

Tegu C = AB pateiktoms matricoms. Raskite elementą c22 (eilutė 2, stulpelis 2).

A = [−5 4; −5 2]B = [−4 −6; −2 5]
c22 =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
A =−26−711

Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.

A = [−2 6; −7 11]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
xyzdFAB

Pastovi jėga F = (−20, 25, 5) N veikia kūną, kuris tiesiai juda iš taško A(−5, −3, −4) į tašką B(−2, 0, 2). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos atliktą darbą W.

F = (−20, 25, 5) NA(−5, −3, −4) mB(−2, 0, 2) m
W = J
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzab

Raskite lygiagretainio, sudaryto vektorių a = (5, −4, 2) ir b = (5, 6, 0), plotą A.

a = (5, −4, 2)b = (5, 6, 0)
A =
15.TikimybėVidutinis
n = 13k = 2N = ?

Keliais būdais N iš 13 žmonių grupės galima išrinkti 2 žmonių komisiją? Tvarka nesvarbi.

n = 13k = 2
N =
16.TikimybėSunkus
n = 9, p = 0,5: P(X ≤ 1) = ?k0123456789

Tikrinami 9 komponentai, kiekvienas sugenda nepriklausomai su tikimybe 0,5. Kokia tikimybė P, kad suges daugiausia vienas?

n = 9p = 0,5
P =
17.Aprašomoji statistikaVidutinis
25303540455055

Raskite duomenų imties standartinį nuokrypį s: 56, 49, 23, 56, 37, 51, 36.

n = 7
s =
18.Aprašomoji statistikaSunkus
z −2−1012

Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 60, standartinis nuokrypis 10. Kokia reikšmių dalis P yra mažesnė už 70?

μ = 60σ = 10x = 70
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
750 g762,3 gX + Y?

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 762,3 g. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.

μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 762,3 g
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
4 s0X − Y?

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 = 7,389

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).

Logaritmuokite

ln L = limx→∞ 2·x·ln(1 + 1/x)

Apskaičiuokite

ln(1 + u)/u → 1, kai u → 0, todėl x·ln(1 + a/x) → a.

ln L = 2·1 = 2

Grįžkite nuo logaritmo

L = e2 = 7,389

Atsakymas

L = 7,389
2.Ribos

Atsakymas: L = 1,5

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).

Lopitalio taisyklė

L = limx→0 [3/(1 + 3x)]/[2·cos 2x]

Įstatykite x = 0

L = 3/2 = 1,5

Atsakymas

L = 1,5
3.Išvestinės

Atsakymas: f′(2) = 729

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

f′(x) = 3·(3x + 3)2·3

Įstatykite

f′(2) = 3·92·3 = 729

Atsakymas

f′(2) = 729
4.Išvestinės

Atsakymas: b = −10

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.

Taškas ir krypties koeficientas

f(−2) = 10
f′(x) = 6x + 2 → f′(−2) = −10

Liestinė, kai x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 10 − (−10)·(−2) = −10

Atsakymas

b = −10
5.Integralai

Atsakymas: I = 0,6931

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) = ln x

Įstatykite rėžius

I = (ln 2 − ln 1) = ln 2 = 0,6931

Atsakymas

I = 0,6931
6.Integralai

Atsakymas: A = 36

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

9 − x² = 0 → x = ±3

Integruokite

A = [9x − x³/3]−33 = 18 − (−18) = 36

Atsakymas

A = 36
7.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: B (6 + j8)

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 poveikis

|z/w| = |z|/0,5, arg(z/w) = arg z − (−90)°

Taškas

z/w = 6 + j8 → B

Atsakymas

B (6 + j8)
8.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: Re(z₀) = 3

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.

Šaknų modulis

271/3 = 3

Šaknies argumentas

θ₀ = (0° + 360°·0)/3 = 0°

Algebrinė forma

z₀ = 3·(cos 0° + j sin 0°) = 3
Re(z₀) = 3

Atsakymas

Re(z₀) = 3

3 šaknys išsidėsčiusios 3 spindulio apskritime, 120° atstumu viena nuo kitos.

9.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: y(0.5) = 3,858

Antros eilės tiesinės lygtys: lygčiai y″ + b·y′ + c·y = 0 bandykite y = ert: gaunama charakteristinė lygtis r² + b·r + c = 0. Dvi skirtingos realiosios šaknys r₁ ≠ r₂ duoda y = A·er₁t + B·er₂t (viršslopinamas atvejis); dviguba šaknis r duoda y = (A + Bt)·ert (kritinis slopinimas); kompleksinės šaknys −α ± jω duoda y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (nepakankamas slopinimas, virpesiai). Pradinės vertės y(0) ir y′(0) nustato A ir B. Užrašius y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn yra savasis dažnis, o ζ – slopinimo santykis: kai ζ < 1, atsiranda virpesių. Esant pastoviam įėjimui, y″ + by′ + cy = c·K, sprendinys yra nusistovėjusi vertė K plius laisvoji dedamoji.

Charakteristinės šaknys

(r + 1)(r + 2) = 0 → r = −1, −2

Konstantos pagal pradines vertes

A + B = 4, −1A − 2B = 2
A = 10, B = −6

Apskaičiuokite

y(0,5) = 10·e−0,5 + (−6)·e−1 = 3,858

Atsakymas

y(0,5) = 3,858
10.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: y(0.25) = 3,62

Antros eilės tiesinės lygtys: lygčiai y″ + b·y′ + c·y = 0 bandykite y = ert: gaunama charakteristinė lygtis r² + b·r + c = 0. Dvi skirtingos realiosios šaknys r₁ ≠ r₂ duoda y = A·er₁t + B·er₂t (viršslopinamas atvejis); dviguba šaknis r duoda y = (A + Bt)·ert (kritinis slopinimas); kompleksinės šaknys −α ± jω duoda y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (nepakankamas slopinimas, virpesiai). Pradinės vertės y(0) ir y′(0) nustato A ir B. Užrašius y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn yra savasis dažnis, o ζ – slopinimo santykis: kai ζ < 1, atsiranda virpesių. Esant pastoviam įėjimui, y″ + by′ + cy = c·K, sprendinys yra nusistovėjusi vertė K plius laisvoji dedamoji.

Kompleksinės šaknys

r = −0,5 ± 5j

Konstantos

A = 10, B = 0,5·10/5 = 1

Apskaičiuokite

y(0,25) = e−0,125(10·cos 1,25 + 1·sin 1,25) = 3,62

Atsakymas

y(0,25) = 3,62
11.Matricos ir determinantai

Atsakymas: c22 = 40

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 = (−5)·(−6) + 2·5 = 40

Atsakymas

c22 = 40
12.Matricos ir determinantai

Atsakymas: λ = 5

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 − (9)λ + (20) = 0

Išspręskite

λ = (9 ± √(1))/2 → λ = 4, 5
λ = 5

Atsakymas

λ = 5
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: W = 45 J

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.

Poslinkis

d = B − A = (−2, 0, 2) − (−5, −3, −4) = (3, 3, 6) m

Darbas

W = F·d = (−20)·3 + 25·3 + 5·6 = 45 J

Atsakymas

W = 45 J
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: A = 52,38

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

(a × b)x = aybz − azby = (−4)·0 − 2·6 = −12
(a × b)y = azbx − axbz = 2·5 − 5·0 = 10
(a × b)z = axby − aybx = 5·6 − (−4)·5 = 50

Plotas

A = |a × b| = √((−12)² + 10² + 50²) = 52,38

Atsakymas

A = 52,38
15.Tikimybė

Atsakymas: N = 78

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.

Deriniai

C(13, 2) = (13·12)/(2·1) = 78

Atsakymas

N = 78
16.Tikimybė

Atsakymas: P = 0,01953

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.

Nulis ir vienas gedimas

P(X = 0) = 0,59 = 0,001953
P(X = 1) = 9·0,5·0,58 = 0,01758

Sudėkite

P = 0,001953 + 0,01758 = 0,01953

Atsakymas

P = 0,01953
17.Aprašomoji statistika

Atsakymas: s = 12,36

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 = 308/7 = 44

Nuokrypių kvadratai

Σ(x − x̄)² = 12² + 5² + (−21)² + 12² + (−7)² + 7² + (−8)² = 916

Standartinis nuokrypis

s = √(916/6) = 12,36

Atsakymas

s = 12,36
18.Aprašomoji statistika

Atsakymas: P = 0,8413

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 = 1

Standartinio normaliojo skirstinio lentelė

Φ(1) = 0,8413
P = 0,8413

Atsakymas

P = 0,8413
19.Normalusis skirstinys

Atsakymas: P = 0,1056

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 = (762,3 − 750)/9,849 = 1,25

Viršutinė uodega

P = 1 − Φ(1,25) = 1 − 0,8944 = 0,1056

Atsakymas

P = 0,1056
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).

Skirtumo skirstinys

μ = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Standartizuokite

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Tikimybė

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Atsakymas

P = 0,7881

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics