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 − 5x) − x).
f(x) = √(x2 − 5x) − xx → ∞
L =
2.RibosSunkus
Raskite ribą L = limx→0 (1 − cos 2x)/(3x²), kai x radianais.
f(x) = (1 − cos 2x)/(3x²)x → 0
L =
3.IšvestinėsVidutinis
Tegu f(x) = x·e−0,5x. Raskite f′(1,5).
f(x) = x·e−0,5xx = 1,5
f′(1.5) =
4.IšvestinėsSunkus
Tegu f(x) = x3 − 10,5x2 + 36x − 3. Raskite lokaliojo maksimumo x koordinatę x.
f(x) = x3 − 10,5x2 + 36x − 3
x =
5.IntegralaiVidutinis
Apskaičiuokite I = ∫₀π/3 x·sin x dx (x radianais).
∫₀π/3 x·sin x dx
I =
6.IntegralaiSunkus
Apskaičiuokite I = ∫₀2 x²·eˣ dx.
∫₀2 x²eˣ dx
I =
7.Kompleksiniai skaičiaiVidutinis
Užrašykite z = 2 + j8 rodikline forma r·ejθ. Nurodykite θ radianais, tarp −π ir π.
z = 2 + j8
θ = rad
8.Kompleksiniai skaičiaiSunkus
Viena lygties z³ − 10z² + 36z − 40 = 0 šaknis yra z₁ = 4 + j2. Koeficientai realieji. Raskite realiąją šaknį r.
z₁ = 4 + j2
r =
9.Diferencialinės lygtysVidutinis
Išspręskite y″ + 8y′ + 16y = 0, kai y(0) = 1 ir y′(0) = 2. Raskite y(0,5).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 1y′(0) = 2
y(0.5) =
10.Diferencialinės lygtysSunkus
Išspręskite y″ + y′ + 4,25y = 0, kai y(0) = 2 ir y′(0) = 0 (paleista iš rimties). Raskite y(0,5); kampai radianais.
y″ + y′ + 4,25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.5) =
11.Matricos ir determinantaiVidutinis
Tegu C = AB pateiktoms matricoms. Raskite elementą c11 (eilutė 1, stulpelis 1).
A = [−5 −2; −5 −3]B = [−4 −1; −6 −4]
c11 =
12.Matricos ir determinantaiSunkus
Raskite pateiktos matricos A didesnę tikrinę reikšmę λ.
A = [6 4; −8 −6]
λ =
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaVidutinis
Raskite vektorių a = (5, −5, 2) ir b = (2, −1, 0) skaliarinę sandaugą a·b.
a = (5, −5, 2)b = (2, −1, 0)
a·b =
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandaugaSunkus
Kai a = (2, −5, −4) ir b = (6, −2, 0), raskite vektorinės sandaugos a × b y komponentę (a × b)y.
a = (2, −5, −4)b = (6, −2, 0)
(a × b)y =
15.TikimybėVidutinis
Keliais būdais N iš 10 žmonių grupės galima išrinkti 5 žmonių komisiją? Tvarka nesvarbi.
n = 10k = 5
N =
16.TikimybėSunkus
Žaidimo kaina yra €10. Laimite €40 su tikimybe 0,3 ir €500 su tikimybe 0,02; kitu atveju nelaimite nieko. Statymas negrąžinamas. Raskite laukiamą grynąjį laimėjimą E(G) per žaidimą.
Egzamino rezultatai pasiskirstę normaliai, vidurkis 500, standartinis nuokrypis 60. Raskite rezultato 524 z įvertį z.
μ = 500σ = 60x = 524
z =
19.Normalusis skirstinysVidutinis
Nuvilkite z, kad nuspalvintas plotas po standartine normaliąja kreive, dešinėje nuo z, būtų 0,1190. Raskite z dviejų ženklų po kablelio tikslumu.
A = 0,1190
z =
20.Normalusis skirstinysSunkus
Gaminio masė X iš 1 linijos ir Y iš 2 linijos yra nepriklausomi ir normalieji: X vidurkis 500 g ir standartinis nuokrypis 8 g, Y vidurkis 490 g ir standartinis nuokrypis 6 g. Raskite tikimybę P, kad X yra didesnis už Y. Suapvalinkite z iki dviejų skaitmenų po kablelio.
μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =
3Tirpalai
1.Ribos
Atsakymas: L = −2,5
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).
Padauginkite iš jungtinio reiškinio
f(x) = −5x/(√(x2 − 5x) + x)
Padalykite iš x
f(x) = −5/(√(1 + (−5)/x) + 1)
Tegu x → ∞
L = −5/(1 + 1) = −2,5
Atsakymas
L = −2,5
2.Ribos
Atsakymas: L = 0,6667
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/(6x) → 0/0
Antrasis taikymas
4·cos 2x/6
Įstatykite x = 0
L = 4/6 = 0,6667
Atsakymas
L = 0,6667
3.Išvestinės
Atsakymas: f′(1.5) = 0,1181
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′(1,5) = 0,4724·(1 + (−0,75)) = 0,1181
Atsakymas
f′(1,5) = 0,1181
4.Išvestinės
Atsakymas: x = 3
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.
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.
Pasirinkite u ir dv
u = x, du = dx; dv = sin x dx, v = −cos x
Pirmykštė funkcija
∫x sin x dx = −x cos x + ∫cos x dx = −x cos x + sin x
Ribos
(−π/3·cos π/3 + sin π/3) − (0 + 0) = 0,3424
Atsakymas
I = 0,3424
6.Integralai
Atsakymas: I = 12,78
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
7,389·(2) − 1·2 = 12,78
Atsakymas
I = 12,78
7.Kompleksiniai skaičiai
Atsakymas: θ = 1,326 rad
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.
Modulis
r = √(4 + 64) = 8,246
Argumentas radianais
θ = 75,96° = 75,96·π/180 = 1,326 rad
Rodiklinė forma
z = 8,246·ej1,326
Atsakymas
θ = 1,326 rad
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 = 10 = −(−10).
9.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(0.5) = 0,5413
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 = 2 + 4 = 6
Apskaičiuokite
y(0,5) = (1 + 6·0,5)·e−2 = 0,5413
Atsakymas
y(0,5) = 0,5413
10.Diferencialinės lygtys
Atsakymas: y(0.5) = 1,169
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(0,5) = e−0,25(2·cos 1 + 0,5·sin 1) = 1,169
Atsakymas
y(0,5) = 1,169
11.Matricos ir determinantai
Atsakymas: c11 = 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.
Eilutė kart stulpelis
c11 = (−5)·(−4) + (−2)·(−6) = 32
Atsakymas
c11 = 32
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 − (0)λ + (−4) = 0
Išspręskite
λ = (0 ± √(16))/2 → λ = −2, 2
λ = 2
Atsakymas
λ = 2
13.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: a·b = 15
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.
Sudauginkite atitinkamas komponentes ir sudėkite
a·b = 5·2 + (−5)·(−1) + 2·0 = 10 + 5 + 0 = 15
Atsakymas
a·b = 15
Teigiama: kampas tarp vektorių mažesnis nei 90°.
14.Vektoriai: skaliarinė ir vektorinė sandauga
Atsakymas: (a × b)y = −24
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 komponentėmis
(a × b)x = aybz − azby = (−5)·0 − (−4)·(−2) = −8
(a × b)y = azbx − axbz = (−4)·6 − 2·0 = −24
(a × b)z = axby − aybx = 2·(−2) − (−5)·6 = 26
Prašoma komponentė
(a × b)y = −24
Atsakymas
(a × b)y = −24
Patikra: a × b yra statmena abiem vektoriams, todėl jos skaliarinė sandauga su a ir su b lygi nuliui.
15.Tikimybė
Atsakymas: N = 252
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(10, 5) = (10·9·8·7·6)/(5·4·3·2·1) = 252
Atsakymas
N = 252
16.Tikimybė
Atsakymas: E(G) = 12 €
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: 30 (p = 0,3), 490 (p = 0,02), −10 (p = 0,68)
Laukiamoji vertė
E(G) = 30·0,3 + 490·0,02 − 10·0,68 = 12 €
Atsakymas
E(G) = 12 €
Teigiama vertė reiškia, kad vidutiniškai laimite pinigų.
17.Aprašomoji statistika
Atsakymas: s = 11,19
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 = (524 − 500)/60 = 0,4
Atsakymas
z = 0,4
19.Normalusis skirstinys
Atsakymas: z = 1,18
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 − 0,1190 = 0,8810
Skaitykite z lentelę atvirkščiai
Lentelėje suraskite 0,8810 ir nuskaitykite z.
z = 1,18
Atsakymas
z = 1,18
20.Normalusis skirstinys
Atsakymas: P = 0,8413
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).