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→∞ (√(4x2 − 5x) − 2x).
f(x) = √(4x2 − 5x) − 2xx → ∞
L =
2.RibosSunkus
Raskite ribą L = limx→0 (ex − 1 − x)/x².
f(x) = (ex − 1 − x)/x²x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·sin(x), x radianais. Raskite f′(1).
f(x) = x·sin(x)x = 1 rad
f′(1) =
4.IšvestinėsSunkus
Tegu f(x) = x3 + 9x2 + 24x − 1. Raskite lokaliojo minimumo x koordinatę x.
f(x) = x3 + 9x2 + 24x − 1
x =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫02 e2x dx.
f(x) = e2x[0, 2]
I =
6.IntegralaiSunkus
Raskite srities, apribotos y = 2x2 ir y = 2x, plotą A.
y = 2x2y = 2x
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Kai z₁ = 3∠−60° ir z₂ = 3∠110°, raskite w = z₁·z₂ realiąją dalį.
z₁ = 3∠−60°z₂ = 3∠110°
Re(w) =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Lygiai vienas iš taškų A–D yra lygties z⁴ = 81∠−90° šaknis. Spustelėkite jį.
w = 81∠−90°n = 4
1A (3∠22,5°)
2B (1,5∠−22,5°)
3C (3∠−22,5°)
4D (3∠−90°)
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
Išspręskite y″ + 3y′ + 2y = 0, kai y(0) = 2 ir y′(0) = 6. Raskite y(0,5).
y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = 2y′(0) = 6
y(0.5) =
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Sistema tenkina y″ + 3y′ + 6,25y = 31,25, kai t ≥ 0, pradedant iš rimties: y(0) = 0, y′(0) = 0. Raskite y(0,5); kampai radianais.
y″ + 3y′ + 6,25y = 31,25y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.5) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.
A = [−3 1 2; 1 −4 5; −4 1 0]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.
A = [1 3; −2 6]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite kampą θ tarp vektorių a = (1, 3, −5) ir b = (−4, −6, 3) laipsniais.
a = (1, 3, −5)b = (−4, −6, 3)
θ = °
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Jėga F = (−30, 50, −10) N veikia taške A(−3, −2, −1). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos momento taško taškas O(−2, −2, 0) atžvilgiu y komponentę My.
F = (−30, 50, −10) NA(−3, −2, −1) mO(−2, −2, 0) m
My = N·m
15.TikimybėVidutinis
Parodytam skirstiniui raskite X dispersiją Var(X).
x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,35, 0,3
Var(X) =
16.TikimybėSunkus
Tikrinami 10 komponentai, kiekvienas sugenda nepriklausomai su tikimybe 0,2. Kokia tikimybė P, kad suges daugiausia vienas?
Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 170, standartinis nuokrypis 15. Kokia reikšmių dalis P yra mažesnė už 152?
μ = 170σ = 15x = 152
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
Tarkime, kad suaugusių vyrų ūgiai pasiskirstę normaliai, vidurkis 178 cm, standartinis nuokrypis 7 cm. Kokia dalis reikšmių yra tarp 178 ir 181,85 cm? P pateikite dešimtaine trupmena.
μ = 178σ = 7x1 = 178x2 = 181,85
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
IQ testų rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 100 tšk., standartinis nuokrypis 15 tšk.. Nuvilkite ribą taip, kad nuspalvinti apatiniai 5 % būtų kairėje nuo jos. Raskite ribą x.
μ = 100 tšk.σ = 15 tšk.5%
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).
Padauginkite iš jungtinio reiškinio
f(x) = −5x/(√(4x2 − 5x) + 2x)
Padalykite iš x
f(x) = −5/(√(4 + (−5)/x) + 2)
Tegu x → ∞
L = −5/(2 + 2) = −1,25
Atsakymas
L = −1,25
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
(1·ex − 1)/(2x) → 0/0
Antrasis taikymas
1·ex/2
Įstatykite x = 0
L = 1·1/2 = 0,5
Atsakymas
L = 0,5
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(1) = 1,382
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(x) + x·cos(x)
Įstatykite
f′(1) = 0,8415 + 1·0,5403 = 1,382
Atsakymas
f′(1) = 1,382
4.Išvestinės
Atsakymas: x = −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.
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 = (e4 − 1)/2 = (54,6 − 1)/2 = 26,8
Atsakymas
I = 26,8
6.Integralai
Atsakymas: A = 0,3333
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
2x2 = 2x → x = 0, x = 1
Integruokite viršutinę minus apatinę
A = [x2 − 0,6667x3]01 = 0,3333
Atsakymas
A = 0,3333
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: Re(w) = 5,785
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| = 3 · 3 = 9
θ = −60° + 110° = 50°
Algebrinė forma
Re(w) = 9·cos(50°) = 5,785
Im(w) = 9·sin(50°) = 6,894
Re(w) = 5,785
Atsakymas
Re(w) = 5,785
8.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: C (3∠−22,5°)
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.
Šaknų modulis ir argumentai
|z| = 3
θ = −22,5°, 67,5°, 157,5°, −112,5°
Taškas
C = 3∠−22,5°
Atsakymas
C (3∠−22,5°)
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(0.5) = 3,122
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 = 2, −1A − 2B = 6
A = 10, B = −8
Apskaičiuokite
y(0,5) = 10·e−0,5 + (−8)·e−1 = 3,122
Atsakymas
y(0,5) = 3,122
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(0.5) = 2,233
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.
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 = −5, M₁₂ = 20, M₁₃ = −15
Skleidinys pagal eilutę
det A = (−3)·(−5) − 1·20 + 2·(−15) = −35
Atsakymas
det A = −35
12.Matricos ir determinantai
Atsakymas: λ = 4
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 + (12) = 0
Išspręskite
λ = (7 ± √(1))/2 → λ = 3, 4
λ = 4
Atsakymas
λ = 4
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: θ = 143,2 °
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 = 1·(−4) + 3·(−6) + (−5)·3 = −37
Moduliai
|a| = √(1² + 3² + (−5)²) = 5,916
|b| = √((−4)² + (−6)² + 3²) = 7,81
Kampas
cos θ = −37/(5,916·7,81) = −0,8008
θ = arccos(−0,8008) = 143,2°
Atsakymas
θ = 143,2°
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: My = 20 N·m
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.
Padėties vektorius iš O į A
r = A − O = (−3, −2, −1) − (−2, −2, 0) = (−1, 0, −1) m
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
Atsakymas
Var(X) = 0,6475
16.Tikimybė
Atsakymas: P = 0,3758
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) = 0,810 = 0,1074
P(X = 1) = 10·0,2·0,89 = 0,2684
Sudėkite
P = 0,1074 + 0,2684 = 0,3758
Atsakymas
P = 0,3758
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 13,46
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 = −1,2
Standartinio normaliojo skirstinio lentelė
Φ(−1,2) = 0,1151
P = 0,1151
Atsakymas
P = 0,1151
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,2088
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.
z įverčiai
z₁ = (178 − 178)/7 = 0
z₂ = (181,85 − 178)/7 = 0,55
Plotas tarp
P = Φ(0,55) − Φ(0) = 0,7088 − 0,5 = 0,2088
Atsakymas
P = 0,2088
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: x = 75,4 tšk.
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.