Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 70, standartinis nuokrypis 20. Kokia reikšmių dalis P yra didesnė už 40?
μ = 70σ = 20x = 40
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
keleiviai su bagažu masės yra nepriklausomos ir normaliosios, jų vidurkis 85 kg, standartinis nuokrypis 12 kg. Raskite tikimybę P, kad 12 iš jų bendra masė viršija 1041 kg. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μ = 85 kgσ = 12 kgn = 12> 1041 kg
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
Tarkime, kad egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 65 tšk., standartinis nuokrypis 10 tšk.. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 20 % reikšmių (20-asis procentilis).
μ = 65σ = 10P = 20%
x = tšk.
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = 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
(4 + (−4)/x2 + 8/x3)/(1 + 1/x2 + 1/x3)
Tegu x → ∞
L = 4/1 = 4
Atsakymas
L = 4
Kai laipsniai lygūs, riba lygi vyriausiųjų koeficientų santykiui.
2.Ribos
Atsakymas: L = 2
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·e−2x + 2)/(2x) → 0/0
Antrasis taikymas
4·e−2x/2
Įstatykite x = 0
L = 4·1/2 = 2
Atsakymas
L = 2
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(1.5) = −2,829
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 ir grandinės taisyklės
f′(x) = sin(2x) + 2x·cos(2x)
Įstatykite
f′(1,5) = 0,1411 + 3·(−0,99) = −2,829
Atsakymas
f′(1,5) = −2,829
4.Išvestinės
Atsakymas: b = 0,5
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(−1) = 3,5
f′(x) = x − 2 → f′(−1) = −3
Liestinė, kai x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 3,5 − (−3)·(−1) = 0,5
Atsakymas
b = 0,5
5.Integralai
Atsakymas: I = 1,5
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.
Keitinys
u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u1 du
Integruokite ir įstatykite rėžius
I = [u2/2]12 = (4 − 1)/2 = 1,5
Atsakymas
I = 1,5
6.Integralai
Atsakymas: A = 10,67
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
4 − x² = 0 → x = ±2
Integruokite
A = [4x − x³/3]−22 = 5,333 − (−5,333) = 10,67
Atsakymas
A = 10,67
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: θ = −75,96 °
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.
Ketvirtis
a = 2, b = −8 → IV
Atskaitos kampas
α = atan(8/2) = 75,96°
Argumentas
θ = −α = −75,96°
Atsakymas
θ = −75,96°
Polinė forma z = 8,246∠−75,96°.
8.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: D (2∠−60°)
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 ir argumentai
|z| = 2
θ = 60°, 180°, −60°
Taškas
D = 2∠−60°
Atsakymas
D (2∠−60°)
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(1.5) = 1,227
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.
Dviguba šaknis
(r + 1)² = 0 → r = −1
Konstantos
A = y(0) = 1
y′(0) = B − 1A → B = 2 + 1 = 3
Apskaičiuokite
y(1,5) = (1 + 3·1,5)·e−1,5 = 1,227
Atsakymas
y(1,5) = 1,227
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(3) = 27
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 = e∫2/x dx = x2
Integruokite
(x2y)′ = 5x4 → x2y = 5x5/5 + C
Pradinė sąlyga
1 = 5/5 + C → C = 0
Apskaičiuokite
y(3) = (5·35/5 + 0)/32 = 27
Atsakymas
y(3) = 27
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: det A = 17
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 = −1, M₁₂ = −5, M₁₃ = −6
Skleidinys pagal eilutę
det A = (−4)·(−1) − 5·(−5) + 2·(−6) = 17
Atsakymas
det A = 17
12.Matricos ir determinantai
Atsakymas: x = −1,385
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 = (−1)·1 − (−3)·(−4) = −13
Pakeiskite x stulpelį
det Aₓ = (−6)·1 − (−3)·8 = 18
x = 18/(−13) = −1,385
Atsakymas
x = −1,385
y = 2,462
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: θ = 104 °
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 = (−5)·5 + 3·3 + (−5)·(−1) = −11
Moduliai
|a| = √((−5)² + 3² + (−5)²) = 7,681
|b| = √(5² + 3² + (−1)²) = 5,916
Kampas
cos θ = −11/(7,681·5,916) = −0,2421
θ = arccos(−0,2421) = 104°
Atsakymas
θ = 104°
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: (a × b)z = −24
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 komponentėmis
(a × b)x = aybz − azby = 5·4 − 5·(−2) = 30
(a × b)y = azbx − axbz = 5·4 − 2·4 = 12
(a × b)z = axby − aybx = 2·(−2) − 5·4 = −24
Prašoma komponentė
(a × b)z = −24
Atsakymas
(a × b)z = −24
Patikra: a × b yra statmena abiem vektoriams, todėl jos skaliarinė sandauga su a ir su b lygi nuliui.
15.Tikimybė
Atsakymas: N = 84
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(9, 3) = (9·8·7)/(3·2·1) = 84
Atsakymas
N = 84
16.Tikimybė
Atsakymas: P = 0,6328
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) = 0,755 = 0,2373
P(X = 1) = 5·0,25·0,754 = 0,3955
Sudėkite
P = 0,2373 + 0,3955 = 0,6328
Atsakymas
P = 0,6328
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 17,75
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 = −1,5
Standartinio normaliojo skirstinio lentelė
Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332
Atsakymas
P = 0,9332
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,3085
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
μT = 1020 kg, σT = 12·√12 = 41,57 kg
Standartizuokite
z = (1041 − 1020)/41,57 = 0,5
Tikimybė
P = 1 − Φ(0,5) = 0,3085
Atsakymas
P = 0,3085
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: x = 56,58 tšk.
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.