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→∞ (√(4x2 + 8x) − 2x).

f(x) = √(4x2 + 8x) − 2xx → ∞
L =
2.RibosSunkus
xyx = 0

Raskite ribą L = limx→0 (e−x − 1 + x)/x².

f(x) = (e−x − 1 + x)/x²x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
xyx = 1,5

Tegu f(x) = x2·e−x. Raskite f′(1,5).

f(x) = x2·e−xx = 1,5
f′(1.5) =
4.IšvestinėsSunkus
xyx = 3

Funkcijos f(x) = 0,5x2 + 2x + 3 liestinė taške x = 3 kerta y ašį taške y = b. Raskite b.

f(x) = 0,5x2 + 2x + 3x = 3
b =
5.IntegralaiVidutinis
xy12

Apskaičiuokite I = ∫12 2/x dx.

f(x) = 2/x[1, 2]
I =
6.IntegralaiSunkus
xyy = 2x2​y = x

Raskite srities, apribotos y = 2x2 ir y = x, plotą A.

y = 2x2y = x
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
ReIm11−1−122−2−233−3−3θz

Skaičiaus z = 4·ej0,6 kampas išreikštas radianais. Raskite jo realiąją dalį a.

r = 4θ = 0,6 rad
a =
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
ReIm22−2−244−4−4ABCD

Lygiai vienas iš taškų A–D yra lygties z⁶ = 729∠90° šaknis. Spustelėkite jį.

w = 729∠90°n = 6
  1. 1A (5,4∠−45°)
  2. 2B (3∠45°)
  3. 3C (3∠−15°)
  4. 4D (3∠−45°)
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
tyy(0) = 1y(1) = ?

Išspręskite y″ + 8y′ + 16y = 0, kai y(0) = 1 ir y′(0) = 0. Raskite y(1).

y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(1) =
10.Diferencialinės lygtysSunkus
xy13(1, 3)y(3) = ?

Išspręskite Koši uždavinį y′ + 2y/x = 2, kai x > 0, su y(1) = 3. Raskite y(3).

y′ + 2y/x = 2y(1) = 3
y(3) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
A =−400−5−13515

Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.

A = [−4 0 0; −5 −1 3; 5 1 5]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
A =1−416

Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.

A = [1 −4; 1 6]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
xyzab

Raskite k reikšmę, su kuria vektoriai a = (2, −5, −2) ir b = (3, 1, k) yra statmeni.

a = (2, −5, −2)b = (3, 1, k)
k =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
xyzab

Vienetinis vektorius n̂ statmenas abiem vektoriams a = (−2, −5, −3) ir b = (1, 4, 0) ir turi teigiamą z komponentę. Raskite jo y komponentę n̂y.

a = (−2, −5, −3)b = (1, 4, 0)n̂z > 0
n̂y =
15.TikimybėVidutinis
raudoni: 6mėlyni: 8

Maišelyje yra 6 raudoni ir 8 mėlyni rutuliai. Ištraukiate du rutulius, pirmojo negrąžindami. Kokia tikimybė P, kad abu raudoni?

6 / 8
P =
16.TikimybėSunkus
xp(x)100,3200,1300,25400,35μ

X turi parodytą skirstinį, o Y = 10X + 10. Raskite Y standartinį nuokrypį σY.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,3, 0,1, 0,25, 0,35Y = 10X + 10
σY =
17.Aprašomoji statistikaVidutinis
3035404550

Raskite duomenų imties standartinį nuokrypį s: 50, 41, 26, 48, 42.

n = 5
s =
18.Aprašomoji statistikaSunkus
z −2−1012

Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 60, standartinis nuokrypis 5. Kokia reikšmių dalis P yra mažesnė už 62?

μ = 60σ = 5x = 62
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
−3−2−10123znuspalvintas plotas tarp −z ir z = 0,9692

Nuvilkite z, kad nuspalvintas plotas tarp −z ir z po standartine normaliąja kreive būtų 0,9692. Raskite z dviejų ženklų po kablelio tikslumu.

A = 0,9692
z =
20.Normalusis skirstinysSunkus
μ = 65x = ?25%

Tarkime, kad egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 65 tšk., standartinis nuokrypis 10 tšk.. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 25 % reikšmių (25-asis procentilis).

μ = 65σ = 10P = 25%
x = tšk.

3Tirpalai

1.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).

Padauginkite iš jungtinio reiškinio

f(x) = 8x/(√(4x2 + 8x) + 2x)

Padalykite iš x

f(x) = 8/(√(4 + 8/x) + 2)

Tegu x → ∞

L = 8/(2 + 2) = 2

Atsakymas

L = 2
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·e−x + 1)/(2x) → 0/0

Antrasis taikymas

1·e−x/2

Įstatykite x = 0

L = 1·1/2 = 0,5

Atsakymas

L = 0,5
3.Išvestinės

Atsakymas: f′(1.5) = 0,1673

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 taisyklė

f′(x) = u′v + uv′ = e−x·(2x + (−1)·x2)

Įstatykite

f′(1,5) = 0,2231·(3 + (−2,25)) = 0,1673

Atsakymas

f′(1,5) = 0,1673
4.Išvestinės

Atsakymas: b = −1,5

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(3) = 13,5
f′(x) = x + 2 → f′(3) = 5

Liestinė, kai x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 13,5 − 5·3 = −1,5

Atsakymas

b = −1,5
5.Integralai

Atsakymas: I = 1,386

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) = 2·ln x

Įstatykite rėžius

I = 2·(ln 2 − ln 1) = 2·ln 2 = 1,386

Atsakymas

I = 1,386
6.Integralai

Atsakymas: A = 0,04167

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 = x → x = 0, x = 0,5

Integruokite viršutinę minus apatinę

A = [0,5x2 − 0,6667x3]00,5 = 0,04167

Atsakymas

A = 0,04167
7.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: a = 3,301

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 = 4·(cos 0,6 + j sin 0,6)

Dedamosios (radianais)

a = 4·cos 0,6 = 3,301
b = 4·sin 0,6 = 2,259
a = 3,301

Atsakymas

a = 3,301
8.Kompleksiniai skaičiai

Atsakymas: D (3∠−45°)

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 = 15°, 75°, 135°, −165°, −105°, −45°

Taškas

D = 3∠−45°

Atsakymas

D (3∠−45°)
9.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: y(1) = 0,09158

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 + 4)² = 0 → r = −4

Konstantos

A = y(0) = 1
y′(0) = B − 4A → B = 0 + 4 = 4

Apskaičiuokite

y(1) = (1 + 4·1)·e−4 = 0,09158

Atsakymas

y(1) = 0,09158
10.Diferencialinės lygtys

Atsakymas: y(3) = 2,259

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)′ = 2x2 → x2y = 2x3/3 + C

Pradinė sąlyga

3 = 2/3 + C → C = 2,333

Apskaičiuokite

y(3) = (2·33/3 + 2,333)/32 = 2,259

Atsakymas

y(3) = 2,259
11.Matricos ir determinantai

Atsakymas: det A = 32

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 = −8, M₁₂ = −40, M₁₃ = 0

Skleidinys pagal eilutę

det A = (−4)·(−8) − 0·(−40) + 0·0 = 32

Atsakymas

det A = 32
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: k = 0,5

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 lygi nuliui

a·b = 2·3 + (−5)·1 + (−2)·k = 0
1 + (−2)·k = 0

Išspręskite k atžvilgiu

k = −1/(−2) = 0,5

Atsakymas

k = 0,5
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga

Atsakymas: n̂y = 0,2357

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 = (−5)·0 − (−3)·4 = 12
(a × b)y = azbx − axbz = (−3)·1 − (−2)·0 = −3
(a × b)z = axby − aybx = (−2)·4 − (−5)·1 = −3

Normalizuokite

a × b z komponentė neigiama, todėl naudokite −(a × b).

|a × b| = √(12² + (−3)² + (−3)²) = 12,73
n̂ = −(12, −3, −3)/12,73 = (−0,9428, 0,2357, 0,2357)
n̂y = 0,2357

Atsakymas

n̂y = 0,2357
15.Tikimybė

Atsakymas: P = 0,1648

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.

Pirmas ir antras traukimas

P = 6/14 · 5/13 = 30/182 = 0,1648

Atsakymas

P = 0,1648
16.Tikimybė

Atsakymas: σY = 123,6

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.

X sklaida

μ = 26,5, Var(X) = 152,8, σX = 12,36

Tiesinis pokytis

σY = |10|·12,36 = 123,6

Atsakymas

σY = 123,6

Vidurkis pasislenka: E(Y) = 10·26,5 + 10 = 275.

17.Aprašomoji statistika

Atsakymas: s = 9,423

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 = 207/5 = 41,4

Nuokrypių kvadratai

Σ(x − x̄)² = 8,6² + (−0,4)² + (−15,4)² + 6,6² + 0,6² = 355,2

Standartinis nuokrypis

s = √(355,2/4) = 9,423

Atsakymas

s = 9,423
18.Aprašomoji statistika

Atsakymas: P = 0,6554

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 = 0,4

Standartinio normaliojo skirstinio lentelė

Φ(0,4) = 0,6554
P = 0,6554

Atsakymas

P = 0,6554
19.Normalusis skirstinys

Atsakymas: z = 2,16

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 + 0,9692)/2 = 0,9846

Skaitykite z lentelę atvirkščiai

Lentelėje suraskite 0,9846 ir nuskaitykite z.

z = 2,16

Atsakymas

z = 2,16
20.Normalusis skirstinys

Atsakymas: x = 58,26 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.

Procentilio z

Φ(z) = 0,25 → z = −0,6745

Atgal į x

x = 65 + −0,6745·10 = 58,26 tšk.

Atsakymas

x = 58,26 tšk.

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics