Raskite ribą L = limx→0 (1 − cos 2x)/(x²), kai x radianais.
f(x) = (1 − cos 2x)/(x²)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·sin(3x), x radianais. Raskite f′(2).
f(x) = x·sin(3x)x = 2 rad
f′(2) =
4.IšvestinėsSunkus
Funkcijos f(x) = x2 + 2 liestinė taške x = −2 kerta y ašį taške y = b. Raskite b.
f(x) = x2 + 2x = −2
b =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫03 e2x dx.
f(x) = e2x[0, 3]
I =
6.IntegralaiSunkus
Apskaičiuokite I = ∫₀1 x²·eˣ dx.
∫₀1 x²eˣ dx
I =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Skaičiaus z = 3·ej1,5 kampas išreikštas radianais. Raskite jo realiąją dalį a.
r = 3θ = 1,5 rad
a =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Viena lygties z³ − 6z² + 4z + 40 = 0 šaknis yra z₁ = 4 + j2. Koeficientai realieji. Raskite realiąją šaknį r.
z₁ = 4 + j2
r =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
80 °C kavos puodelis paliekamas 23 °C kambaryje. Ji kinta pagal Niutono aušimo dėsnį dT/dt = −k·(T − Tₐ). Kai k = 0,1 min⁻¹, raskite temperatūrą T po 24 min.
T0 = 80 °CTa = 23 °Ck = 0,1 min⁻¹t = 24 min
T = °C
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Sistema tenkina y″ + 4y′ + 20y = 100, kai t ≥ 0, pradedant iš rimties: y(0) = 0, y′(0) = 0. Raskite y(1,5); kampai radianais.
y″ + 4y′ + 20y = 100y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.
A = [−2 0 3; −5 −4 0; 5 2 −3]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.
A = [1 −3; 5 −7]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite vektorių a = (4, 7, 5) ir b = (−5, 0, −4) skaliarinę sandaugą a·b.
a = (4, 7, 5)b = (−5, 0, −4)
a·b =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Raskite trikampio, kurio viršūnės A(−1, −1, −3), B(0, 1, 3) ir C(−2, 3, −1), plotą A. Koordinatės pateiktos metrais.
A(−1, −1, −3)B(0, 1, 3)C(−2, 3, −1)
A = m²
15.TikimybėVidutinis
Keliais būdais N iš 13 žmonių grupės galima išrinkti 2 žmonių komisiją? Tvarka nesvarbi.
n = 13k = 2
N =
16.TikimybėSunkus
Žaidimo kaina yra €1. Laimite €3 su tikimybe 0,3 ir €20 su tikimybe 0,05; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.
Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 50, standartinis nuokrypis 10. Kokia reikšmių dalis P yra didesnė už 40?
μ = 50σ = 10x = 40
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
Nuvilkite z, kad nuspalvintas plotas tarp −z ir z po standartine normaliąja kreive būtų 0,9786. Raskite z dviejų ženklų po kablelio tikslumu.
A = 0,9786
z =
20.Normalusis skirstinysSunkus
Tarkime, kad IQ testų rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 100 tšk., standartinis nuokrypis 15 tšk.. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 99 % reikšmių (99-asis procentilis).
μ = 100σ = 15P = 99%
x = tšk.
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = −1,25
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
(−5 + (−4)/x2)/(4 + 5/x + 8/x2)
Tegu x → ∞
L = −5/4 = −1,25
Atsakymas
L = −1,25
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·sin 2x/(2x) → 0/0
Antrasis taikymas
4·cos 2x/2
Įstatykite x = 0
L = 4/2 = 2
Atsakymas
L = 2
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(2) = 5,482
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(3x) + 3x·cos(3x)
Įstatykite
f′(2) = −0,2794 + 6·0,9602 = 5,482
Atsakymas
f′(2) = 5,482
4.Išvestinės
Atsakymas: b = −2
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) = 6
f′(x) = 2x → f′(−2) = −4
Liestinė, kai x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 6 − (−4)·(−2) = −2
Atsakymas
b = −2
5.Integralai
Atsakymas: I = 201,2
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) = e2x/2
Įstatykite rėžius
I = (e6 − 1)/2 = (403,4 − 1)/2 = 201,2
Atsakymas
I = 201,2
6.Integralai
Atsakymas: I = 0,7183
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.
Pirmasis ciklas
∫x²eˣ dx = x²eˣ − ∫2x eˣ dx
Antrasis ciklas
∫2x eˣ dx = 2x eˣ − 2eˣ
∫x²eˣ dx = eˣ(x² − 2x + 2)
Ribos
2,718·(1) − 1·2 = 0,7183
Atsakymas
I = 0,7183
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: a = 0,2122
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.
Oilerio formulė
z = 3·(cos 1,5 + j sin 1,5)
Dedamosios (radianais)
a = 3·cos 1,5 = 0,2122
b = 3·sin 1,5 = 2,992
a = 0,2122
Atsakymas
a = 0,2122
8.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: r = −2
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 = 8 + (−2) = 6 = −(−6).
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: T = 28,17 °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 + 57·e−0,1t
Įstatykite t
T(24) = 23 + 57·0,09072 = 28,17 °C
Atsakymas
T = 28,17 °C
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(1.5) = 4,796
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.
Nusistovėjusi vertė ir šaknys
yss = 5, r = −2 ± 4j
Konstantos pagal pradines vertes
y(0) = 5 + A = 0 → A = −5
y′(0) = −2A + 4B = 0 → B = −2,5
Apskaičiuokite
y(1,5) = 5·(1 − e−3(cos 6 + 0,5·sin 6)) = 4,796
Atsakymas
y(1,5) = 4,796
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: det A = 6
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 = 12, M₁₂ = 15, M₁₃ = 10
Skleidinys pagal eilutę
det A = (−2)·12 − 0·15 + 3·10 = 6
Atsakymas
det A = 6
12.Matricos ir determinantai
Atsakymas: λ = −2
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 − (−6)λ + (8) = 0
Išspręskite
λ = (−6 ± √(4))/2 → λ = −4, −2
λ = −2
Atsakymas
λ = −2
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: a·b = −40
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.
Kraštinių vektoriai
AB = B − A = (1, 2, 6)
AC = C − A = (−1, 4, 2)
Vektorinė sandauga
(AB × AC)x = AByACz − ABzACy = 2·2 − 6·4 = −20
(AB × AC)y = ABzACx − ABxACz = 6·(−1) − 1·2 = −8
(AB × AC)z = ABxACy − AByACx = 1·4 − 2·(−1) = 6
|AB × AC| = √((−20)² + (−8)² + 6²) = 22,36
Trikampio plotas
A = ½·22,36 = 11,18 m²
Atsakymas
A = 11,18 m²
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: E(G) = 0,9 €
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 = 0,3), 19 (p = 0,05), −1 (p = 0,65)
Laukiamoji vertė
E(G) = 2·0,3 + 19·0,05 − 1·0,65 = 0,9 €
Atsakymas
E(G) = 0,9 €
Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 10,03
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
Standartinio normaliojo skirstinio lentelė
Φ(−1) = 0,1587
P = 1 − 0,1587 = 0,8413
Atsakymas
P = 0,8413
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: z = 2,3
Nuo ploto atgal prie z: Φ(z) yra plotas kairėje nuo z. Kairiosios uodegos plotui A lentelėje raskite z, kai Φ(z) = A. Dešiniosios uodegos plotas A reiškia Φ(z) = 1 − A. Centrinis plotas A tarp −z ir z palieka (1 − A)/2 kiekvienoje uodegoje, taigi Φ(z) = (1 + A)/2. Reikšmei x naudokite x = μ + zσ.
Plotas kairėje nuo z
Φ(z) = (1 + 0,9786)/2 = 0,9893
Skaitykite z lentelę atvirkščiai
Lentelėje suraskite 0,9893 ir nuskaitykite z.
z = 2,30
Atsakymas
z = 2,30
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: x = 134,9 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.