Raskite ribą L = limx→0 (1 − cos 5x)/(x²), kai x radianais.
f(x) = (1 − cos 5x)/(x²)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·e−0,5x. Raskite f′(1).
f(x) = x·e−0,5xx = 1
f′(1) =
4.IšvestinėsSunkus
Funkcijos f(x) = 0,5x2 + 5x + 1 liestinė taške x = 3 kerta y ašį taške y = b. Raskite b.
f(x) = 0,5x2 + 5x + 1x = 3
b =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫03 e−0,5x dx.
f(x) = e−0,5x[0, 3]
I =
6.IntegralaiSunkus
Raskite srities, apribotos y = 0,5x2 ir y = 3x, plotą A.
y = 0,5x2y = 3x
A =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Raskite z = 6 − j9 argumentą θ laipsniais, kaip pagrindinę reikšmę tarp −180° ir 180°.
z = 6 − j9
θ = °
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Raskite (−2 + j3)³ realiąją dalį.
z = −2 + j3n = 3
Re(z³) =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
91 °C kavos puodelis paliekamas 22 °C kambaryje. Ji kinta pagal Niutono aušimo dėsnį dT/dt = −k·(T − Tₐ). Kai k = 0,06 min⁻¹, raskite temperatūrą T po 17 min.
T0 = 91 °CTa = 22 °Ck = 0,06 min⁻¹t = 17 min
T = °C
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Sistema tenkina y″ + 4y′ + 8y = 16, kai t ≥ 0, pradedant iš rimties: y(0) = 0, y′(0) = 0. Raskite y(1,5); kampai radianais.
y″ + 4y′ + 8y = 16y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Raskite pateiktos 3×3 matricos A determinantą det A.
A = [0 −1 −1; −4 2 3; −3 −5 −1]
det A =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Išspręskite sistemą −x + 3y = 5 ir −x − 6y = 10. Raskite x.
−x + 3y = 5−x − 6y = 10
x =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite vektoriaus a = (−4, −3, −4) skaliarinę projekciją compb a į b = (−3, −2, −1), t. y. a komponentę b kryptimi.
a = (−4, −3, −4)b = (−3, −2, −1)
compb a =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Jėga F = (−60, 50, −40) N veikia taške A(2, −3, −4). Koordinatės pateiktos metrais. Raskite jėgos momento taško taškas O(1, 1, −1) atžvilgiu z komponentę Mz.
F = (−60, 50, −40) NA(2, −3, −4) mO(1, 1, −1) m
Mz = N·m
15.TikimybėVidutinis
Maišelyje yra 4 raudoni ir 4 mėlyni rutuliai. Ištraukiate du rutulius, pirmojo negrąžindami. Kokia tikimybė P, kad abu raudoni?
4 / 4
P =
16.TikimybėSunkus
Tikrinami 6 komponentai, kiekvienas sugenda nepriklausomai su tikimybe 0,25. Kokia tikimybė P, kad suges daugiausia vienas?
Dydis pasiskirstęs normaliai, vidurkis 170, standartinis nuokrypis 10. Kokia reikšmių dalis P yra didesnė už 162?
μ = 170σ = 10x = 162
P =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
X yra normalusis dydis, kurio vidurkis 60 s ir standartinis nuokrypis 5 s; Y yra nepriklausomas normalusis dydis, kurio vidurkis 45 s ir standartinis nuokrypis 4 s. Raskite tikimybę P, kad X + Y yra didesnė nei 117,8 s. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μX = 60, σX = 5μY = 45, σY = 4X + Y > 117,8 s
P =
20.Normalusis skirstinysSunkus
Tarkime, kad egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 65 tšk., standartinis nuokrypis 10 tšk.. Raskite reikšmę x, už kurią mažesnės yra 5 % reikšmių (5-asis procentilis).
μ = 65σ = 10P = 5%
x = tšk.
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = 3
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
(6 + 2/x + (−8)/x2)/(2 + 2/x + 9/x2)
Tegu x → ∞
L = 6/2 = 3
Atsakymas
L = 3
Kai laipsniai lygūs, riba lygi vyriausiųjų koeficientų santykiui.
2.Ribos
Atsakymas: L = 12,5
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
5·sin 5x/(2x) → 0/0
Antrasis taikymas
25·cos 5x/2
Įstatykite x = 0
L = 25/2 = 12,5
Atsakymas
L = 12,5
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(1) = 0,3033
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−0,5x·(1 + (−0,5)·x)
Įstatykite
f′(1) = 0,6065·(1 + (−0,5)) = 0,3033
Atsakymas
f′(1) = 0,3033
4.Išvestinės
Atsakymas: b = −3,5
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) = 20,5
f′(x) = x + 5 → f′(3) = 8
Liestinė, kai x = 0
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 20,5 − 8·3 = −3,5
Atsakymas
b = −3,5
5.Integralai
Atsakymas: I = 1,554
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.
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
0,5x2 = 3x → x = 0, x = 6
Integruokite viršutinę minus apatinę
A = [1,5x2 − 0,1667x3]06 = 18
Atsakymas
A = 18
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: θ = −56,31 °
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 = 6, b = −9 → IV
Atskaitos kampas
α = atan(9/6) = 56,31°
Argumentas
θ = −α = −56,31°
Atsakymas
θ = −56,31°
Polinė forma z = 10,82∠−56,31°.
8.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: Re(z³) = 46
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.
Laipsniai žingsnis po žingsnio
z² = (−2 + j3)(−2 + j3) = −5 − j12
z³ = (−5 − j12)(−2 + j3) = 46 + j9
Patikrinkite Muavro formule
z = 3,606∠123,7° → z³ = 46,87∠11,07°
Re(z³) = 46
Atsakymas
Re(z³) = 46
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: T = 46,88 °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) = 22 + 69·e−0,06t
Įstatykite t
T(17) = 22 + 69·0,3606 = 46,88 °C
Atsakymas
T = 46,88 °C
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(1.5) = 2,085
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 = 2, r = −2 ± 2j
Konstantos pagal pradines vertes
y(0) = 2 + A = 0 → A = −2
y′(0) = −2A + 2B = 0 → B = −2
Apskaičiuokite
y(1,5) = 2·(1 − e−3(cos 3 + 1·sin 3)) = 2,085
Atsakymas
y(1,5) = 2,085
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: det A = −13
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 = 13, M₁₂ = 13, M₁₃ = 26
Skleidinys pagal eilutę
det A = 0·13 − (−1)·13 + (−1)·26 = −13
Atsakymas
det A = −13
12.Matricos ir determinantai
Atsakymas: x = −6,667
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)·(−6) − 3·(−1) = 9
Pakeiskite x stulpelį
det Aₓ = 5·(−6) − 3·10 = −60
x = −60/9 = −6,667
Atsakymas
x = −6,667
y = −0,5556
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: compb a = 5,88
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 = (−4)·(−3) + (−3)·(−2) + (−4)·(−1) = 22
b ilgis
|b| = √((−3)² + (−2)² + (−1)²) = 3,742
Skaliarinė projekcija
compb a = a·b/|b| = 22/3,742 = 5,88
Atsakymas
compb a = 5,88
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: Mz = −190 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 = (2, −3, −4) − (1, 1, −1) = (1, −4, −3) m
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 = 4/8 · 3/7 = 12/56 = 0,2143
Atsakymas
P = 0,2143
16.Tikimybė
Atsakymas: P = 0,5339
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) = 0,756 = 0,178
P(X = 1) = 6·0,25·0,755 = 0,356
Sudėkite
P = 0,178 + 0,356 = 0,5339
Atsakymas
P = 0,5339
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 14,79
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 = −0,8
Standartinio normaliojo skirstinio lentelė
Φ(−0,8) = 0,2119
P = 1 − 0,2119 = 0,7881
Atsakymas
P = 0,7881
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,02275
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
μ = 105 s, σ = √(5² + 4²) = 6,403 s
Standartizuokite
z = (117,8 − 105)/6,403 = 2
Viršutinė uodega
P = 1 − Φ(2) = 1 − 0,9772 = 0,02275
Atsakymas
P = 0,02275
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: x = 48,55 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.