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
Reikšmę paverskite z įverčiu: z = (x − μ)/σ.
Lentelėje raskite Φ(z) – plotą į kairę nuo z.
Plotui į dešinę naudokite 1 − Φ(z); intervalui atimkite du plotus į kairę.
Procentiliui spręskite atvirkščiai: raskite plotą atitinkantį z, tada x = μ + z·σ.
2Uždaviniai
1.RibosVidutinis
Raskite ribą L = limx→∞ (−x2 − x + 8)/(4x2 + 5x + 3).
f(x) = (−x2 − x + 8)/(4x2 + 5x + 3)x → ∞
L =
2.RibosSunkus
Raskite ribą L = limx→0 (e−0,5x − 1 + 0,5x)/x².
f(x) = (e−0,5x − 1 + 0,5x)/x²x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·sin(3x), x radianais. Raskite f′(0,5).
f(x) = x·sin(3x)x = 0,5 rad
f′(0.5) =
4.IšvestinėsSunkus
Funkcijos f(x) = x2 + 3x + 3 liestinė taške x = 3 kerta y ašį taške y = b. Raskite b.
f(x) = x2 + 3x + 3x = 3
b =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫02 2x·(x² + 1)2 dx.
f(x) = 2x·(x² + 1)2[0, 2]
I =
6.IntegralaiSunkus
Raskite srities tarp parabolės y = 1 − x² ir x ašies plotą A.
y = 1 − x²
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Užrašykite z = 2∠−20° algebrine forma a + jb ir nurodykite menamąją dalį b.
r = 2θ = −20°
b =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Viena lygties z³ + 2z² − 16 = 0 šaknis yra z₁ = −2 + j2. Koeficientai realieji. Raskite realiąją šaknį r.
z₁ = −2 + j2
r =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
380 °C kalta plieno detalė paliekama aušti 25 °C dirbtuvėje. Ji kinta pagal Niutono aušimo dėsnį dT/dt = −k·(T − Tₐ). Kai k = 0,03 min⁻¹, raskite temperatūrą T po 52 min.
T0 = 380 °CTa = 25 °Ck = 0,03 min⁻¹t = 52 min
T = °C
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Išspręskite y″ + y′ + 4,25y = 0, kai y(0) = 2 ir y′(0) = 0 (paleista iš rimties). Raskite y(1); kampai radianais.
y″ + y′ + 4,25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.
A = [4 2 5; 3 5 1; 5 −1 0]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.
A = [0 2; −5 7]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite vektoriaus a = (5, 6, −5) skaliarinę projekciją compb a į b = (0, 1, 5), t. y. a komponentę b kryptimi.
a = (5, 6, −5)b = (0, 1, 5)
compb a =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Vienetinis vektorius n̂ statmenas abiem vektoriams a = (−2, −2, 5) ir b = (5, −4, −5) ir turi teigiamą z komponentę. Raskite jo x komponentę n̂x.
a = (−2, −2, 5)b = (5, −4, −5)n̂z > 0
n̂x =
15.TikimybėVidutinis
Parodytam skirstiniui raskite X standartinį nuokrypį σ.
x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,35, 0,3
σ =
16.TikimybėSunkus
Žaidimo kaina yra €10. Laimite €20 su tikimybe 0,3 ir €500 su tikimybe 0,05; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.
Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 60, standartinis nuokrypis 15. Kokia reikšmių dalis P yra didesnė už 37,5?
μ = 60σ = 15x = 37,5
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
dėžės masės yra nepriklausomos ir normaliosios, jų vidurkis 12 kg, standartinis nuokrypis 0,8 kg. Raskite tikimybę P, kad 8 iš jų bendra masė viršija 94,9 kg. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μ = 12 kgσ = 0,8 kgn = 8> 94,9 kg
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
maišų masės pasiskirstę normaliai, vidurkis 250 g, standartinis nuokrypis 5 g. Nuvilkite ribą taip, kad nuspalvinti apatiniai 80 % būtų kairėje nuo jos. Raskite ribą x.
μ = 250 gσ = 5 g80%
x = g
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = −0,25
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
(−1 + (−1)/x + 8/x2)/(4 + 5/x + 3/x2)
Tegu x → ∞
L = −1/4 = −0,25
Atsakymas
L = −0,25
Kai laipsniai lygūs, riba lygi vyriausiųjų koeficientų santykiui.
2.Ribos
Atsakymas: L = 0,125
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
(−0,5·e−0,5x + 0,5)/(2x) → 0/0
Antrasis taikymas
0,25·e−0,5x/2
Įstatykite x = 0
L = 0,25·1/2 = 0,125
Atsakymas
L = 0,125
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(0.5) = 1,104
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′(0,5) = 0,9975 + 1,5·0,07074 = 1,104
Atsakymas
f′(0,5) = 1,104
4.Išvestinės
Atsakymas: b = −6
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(3) = 21
f′(x) = 2x + 3 → f′(3) = 9
Liestinė, kai x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 21 − 9·3 = −6
Atsakymas
b = −6
5.Integralai
Atsakymas: I = 41,33
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 = ∫15 u2 du
Integruokite ir įstatykite rėžius
I = [u3/3]15 = (125 − 1)/3 = 41,33
Atsakymas
I = 41,33
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: b = −0,684
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 = 2·cos(−20°) = 1,879
b = 2·sin(−20°) = −0,684
Algebrinė forma
z = 1,879 − j0,684
b = −0,684
Atsakymas
b = −0,684
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 = −4 + 2 = −2 = −(2).
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: T = 99,6 °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) = 25 + 355·e−0,03t
Įstatykite t
T(52) = 25 + 355·0,2101 = 99,6 °C
Atsakymas
T = 99,6 °C
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(1) = −0,2291
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 ± 2j
Konstantos
A = 2, B = 0,5·2/2 = 0,5
Apskaičiuokite
y(1) = e−0,5(2·cos 2 + 0,5·sin 2) = −0,2291
Atsakymas
y(1) = −0,2291
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: det A = −126
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 = −28
Skleidinys pagal eilutę
det A = 4·1 − 2·(−5) + 5·(−28) = −126
Atsakymas
det A = −126
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 − (7)λ + (10) = 0
Išspręskite
λ = (7 ± √(9))/2 → λ = 2, 5
λ = 5
Atsakymas
λ = 5
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: compb a = −3,726
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 = 5·0 + 6·1 + (−5)·5 = −19
b ilgis
|b| = √(0² + 1² + 5²) = 5,099
Skaliarinė projekcija
compb a = a·b/|b| = −19/5,099 = −3,726
Atsakymas
compb a = −3,726
Neigiama: a turi komponentę, nukreiptą prieš b.
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: n̂x = 0,7881
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.
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.
Vidurkis
μ = 0·0,35 + 1·0,35 + 2·0,3 = 0,95
Kvadratų vidurkis
E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,3 = 1,55
Dispersija
Var(X) = 1,55 − 0,95² = 0,6475
σ = √0,6475 = 0,8047
Atsakymas
σ = 0,8047
16.Tikimybė
Atsakymas: E(G) = 21 €
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: 10 (p = 0,3), 490 (p = 0,05), −10 (p = 0,65)
Laukiamoji vertė
E(G) = 10·0,3 + 490·0,05 − 10·0,65 = 21 €
Atsakymas
E(G) = 21 €
Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 10,88
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 = 0,6879
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 = 96 kg, σT = 0,8·√8 = 2,263 kg
Standartizuokite
z = (94,9 − 96)/2,263 = −0,49
Tikimybė
P = 1 − Φ(−0,49) = 0,6879
Atsakymas
P = 0,6879
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: x = 254,2 g
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.