Matematik Kejuruteraan: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 20 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Had

Penggantian terus
cuba x = a dahulu; 0/0 bermaksud permudahkan
Faktorkan dan batalkan
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Konjugat
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Had pada infiniti
bahagi dengan kuasa x tertinggi; darjah yang sama memberikan nisbah pekali pendahulu
Had khas
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Petua L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Terbitan

Petua kuasa
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Petua hasil darab
(uv)′ = u′v + uv′
Petua hasil bahagi
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Petua rantai
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Terbitan lazim
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Kaedah

  1. Kenal pasti strukturnya: hasil tambah, hasil darab, hasil bahagi atau gubahan.
  2. Gunakan petua kuasa pada setiap kuasa x.
  3. Gunakan petua hasil darab, hasil bahagi atau rantai di mana perlu.
  4. Permudahkan, dan nilaikan pada titik itu jika diminta.

Kamiran

Petua kuasa
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Kamiran tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Kamiran lazim
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas antara lengkung
∫ab (f − g) dx

Kaedah

  1. Tulis semula kamiran sebagai hasil tambah sebutan ringkas jika boleh.
  2. Gunakan petua kuasa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan kamiran piawai untuk ex, 1/x, sin dan cos.
  3. Gunakan penggantian apabila anda melihat satu fungsi dan terbitannya bersama.
  4. Untuk kamiran tentu, nilaikan F(b) − F(a).

Nombor kompleks

Bentuk Cartes
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Modulus dan argumen
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Bentuk kutub dan eksponen
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Pembahagian
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Hasil darab dan hasil bahagi
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
Punca ke-n
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Kuadratik dengan p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Kaedah

  1. Tentukan bentuk yang sesuai dengan operasi: bentuk Cartes a + jb untuk menambah dan menolak, bentuk kutub r∠θ untuk mendarab, membahagi, kuasa dan punca.
  2. Kembangkan dengan j² = −1; bahagi dengan mendarab pengangka dan penyebut dengan konjugat penyebut.
  3. Tukar dengan r = √(a² + b²) dan θ daripada lakaran titik itu (semak kuadran), dan kembali dengan a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Untuk kuasa gunakan De Moivre, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; untuk zⁿ = R∠φ senaraikan semua n punca R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Persamaan pembezaan

Pertumbuhan/pereputan eksponen
dy/dt = ky → y = y0ekt
Separuh hayat
k = ln 2 / t½
Hukum penyejukan Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Faktor pengamiran
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Tangki pencampuran
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matriks & penentu

penentu 2×2
det = ad − bc
Songsangan 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produk
(AB)ij = Σk AikBkj
Nilai eigen
det(A − λI) = 0
Petua Cramer
xi = det(Ai)/det(A)

Vektor: hasil darab titik & silang

Magnitud
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vektor unit
û = a/|a|
Komponen daripada sudut
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Hasil darab titik
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Unjuran skalar a pada b
a·b/|b|
Kerja
W = F·d
Hasil darab silang
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Luas
segi empat selari |a × b|, segi tiga ½|a × b|
Momen pada O
MO = r × F, r = A − O
Isi padu parallelepiped
V = |a·(b × c)|

Kaedah

  1. Tulis setiap vektor dalam komponen; bagi daya yang diberikan oleh magnitud dan sudut, gunakan F·cos θ dan F·sin θ.
  2. Untuk panjang dan arah gunakan magnitud √(x² + y² + z²) dan vektor unit a/|a|.
  3. Gunakan hasil darab titik untuk sudut, unjuran, keserenjangan dan kerja: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Gunakan hasil darab silang untuk vektor berserenjang, luas dan momen: tulis ketiga-tiga komponen dengan teliti, dan kekalkan susunan a × b.

Kebarangkalian

Pelengkap
P(not A) = 1 − P(A)
Petua penambahan
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Peristiwa tak bersandar
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Kebarangkalian bersyarat
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Statistik perihalan

Min
x̄ = Σx/n
Sisihan piawai sampel
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Median
nilai tengah data yang tersusun
Skor-z
z = (x − μ)/σ
Taburan normal
68% dalam ±1σ, 95% dalam ±2σ

Taburan normal

Skor-z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Kaedah

  1. Tukar nilai kepada skor-z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk satu selang tolak dua luas sebelah kiri.
  4. Untuk persentil, bekerja ke belakang: cari z untuk luas itu, kemudian x = μ + z·σ.

2Soalan latihan

1.HadSederhana
xyy = L

Cari had L = limx→∞ (1 − 2/x)3x. Berikan nilai perpuluhan.

f(x) = (1 − 2/x)3xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

Cari had L = limx→0 (1 − cos 2x)/(3x²), dengan x dalam radian.

f(x) = (1 − cos 2x)/(3x²)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = −1

Biar f(x) = (−2x + 5)4. Cari f′(−1).

f(x) = (−2x + 5)4x = −1
f′(−1) =
4.TerbitanSukar
xy

Biar f(x) = x3 + 4.5x2 + 6x − 6. Cari koordinat-x x bagi minimum setempat.

f(x) = x3 + 4.5x2 + 6x − 6
x =
5.KamiranSederhana
xy02

Nilaikan I = ∫02 e2x dx.

f(x) = e2x[0, 2]
I =
6.KamiranSukar
xy1y = xy = x²

Rantau antara garis y = x dan parabola y = x² diputarkan pada paksi-x. Cari isi padu V pepejal itu.

y = xy = x²
V =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm55−5−51010−10−10θz

Tulis z = 10∠−115° dalam bentuk Cartes a + jb dan beri bahagian khayalan b.

r = 10θ = −115°
b =
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−233−3−3ABCD

Tepat satu daripada titik A–D ialah punca bagi z⁶ = 729∠180°. Klik titik itu.

w = 729∠180°n = 6
  1. 1A (3∠0°)
  2. 2B (1.5∠−30°)
  3. 3C (3∠180°)
  4. 4D (3∠−30°)
9.Persamaan pembezaanSederhana
tyy(0) = 3y(0.5) = ?

Selesaikan y″ + 7y′ + 12y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 1. Cari y(0.5).

y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(0.5) =
10.Persamaan pembezaanSukar
tyK = 2ymax​ = ?

Satu sistem mematuhi y″ + 3y′ + 11.25y = 22.5 untuk t ≥ 0, bermula dari pegun: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari nilai puncak ymax sambutan langkahnya.

y″ + 3y′ + 11.25y = 22.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−63−2−1B =2−3−2−6

Biar C = AB bagi matriks yang ditunjukkan. Cari unsur c21 (baris 2, lajur 1).

A = [−6 3; −2 −1]B = [2 −3; −2 −6]
c21 =
12.Matriks & penentuSukar
A =2−5−2−6b =−7−5

Selesaikan sistem 2x − 5y = −7 dan −2x − 6y = −5. Cari x.

2x − 5y = −7−2x − 6y = −5
x =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari sudut θ antara vektor a = (−4, −6, 4) dan b = (1, −5, 6), dalam darjah.

a = (−4, −6, 4)b = (1, −5, 6)
θ = °
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzab

Cari luas A segi empat selari yang direntangi oleh a = (3, 2, −5) dan b = (−3, 4, −2).

a = (3, 2, −5)b = (−3, 4, −2)
A =
15.KebarangkalianSederhana
xp(x)100.25200.3300.15400.3μ = 25

Bagi taburan yang ditunjukkan, cari sisihan piawai σ bagi X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0.25, 0.3, 0.15, 0.3
σ =
16.KebarangkalianSukar
n = 6, p = 0.1: P(X = 2) = ?k0123456

Satu ujian mempunyai 6 soalan aneka pilihan. Seorang pelajar yang meneka mendapat setiap satu betul dengan kebarangkalian 0.1, secara tak bersandar. Berapakah kebarangkalian P tepat 2 jawapan betul?

n = 6p = 0.1k = 2
P =
17.Statistik perihalanSederhana
101520253035404550

Cari sisihan piawai sampel s data: 32, 53, 34, 23, 10.

n = 5
s =
18.Statistik perihalanSukar
z −2−1012

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 170 dan sisihan piawai 8. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 178?

μ = 170σ = 8x = 178
P =
19.Taburan normalSederhana
244.25255P = ?

berat beg bertaburan normal dengan min 250 g dan sisihan piawai 5 g. Berapakah pecahan yang terletak antara 244.25 dan 255 g? Berikan P sebagai perpuluhan.

μ = 250σ = 5x1 = 244.25x2 = 255
P =
20.Taburan normalSukar
μ = 178x = ?20%

ketinggian lelaki dewasa bertaburan normal dengan min 178 cm dan sisihan piawai 7 cm. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 20% daripadanya (persentil ke-20).

μ = 178σ = 7P = 20%
x = cm

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 0.002479

Had: cuba penggantian terus dahulu. Jika ia memberikan 0/0, permudahkan dahulu: faktorkan dan batalkan faktor sepunya, atau darabkan dengan konjugat. Apabila x → ∞, bahagi pengangka dan penyebut dengan kuasa x tertinggi. Petua L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan membezakan pengangka dan penyebut secara berasingan (bukan dengan petua hasil bahagi).

Ambil logaritma

ln L = limx→∞ 3·x·ln(1 − 2/x)

Nilaikan

ln(1 + u)/u → 1 apabila u → 0, maka x·ln(1 + a/x) → a.

ln L = 3·(−2) = −6

Buat songsangan logaritma

L = e−6 = 0.002479

Jawapan

L = 0.002479
2.Had

Jawapan: L = 0.6667

Had: cuba penggantian terus dahulu. Jika ia memberikan 0/0, permudahkan dahulu: faktorkan dan batalkan faktor sepunya, atau darabkan dengan konjugat. Apabila x → ∞, bahagi pengangka dan penyebut dengan kuasa x tertinggi. Petua L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan membezakan pengangka dan penyebut secara berasingan (bukan dengan petua hasil bahagi).

Penggunaan pertama

2·sin 2x/(6x) → 0/0

Penggunaan kedua

4·cos 2x/6

Gantikan x = 0

L = 4/6 = 0.6667

Jawapan

L = 0.6667
3.Terbitan

Jawapan: f′(−1) = −2744

Pembezaan: terbitan f′(x) ialah kecerunan graf pada x. Petua kuasa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Petua hasil darab: (uv)′ = u′v + uv′. Petua rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, graf mempunyai tangen mengufuk: maksimum, minimum atau titik pelana.

Petua rantai

f′(x) = 4·(−2x + 5)3·(−2)

Gantikan

f′(−1) = 4·73·(−2) = −2744

Jawapan

f′(−1) = −2744
4.Terbitan

Jawapan: x = −1

Pembezaan: terbitan f′(x) ialah kecerunan graf pada x. Petua kuasa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Petua hasil darab: (uv)′ = u′v + uv′. Petua rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, graf mempunyai tangen mengufuk: maksimum, minimum atau titik pelana.

Terbitan

f′(x) = 3x2 + 9x + 6 = 3·(x2 + 3x + 2)

Selesaikan f′(x) = 0

x = −2 atau x = −1

Yang mana satu

f″(x) = 6x + 9: negatif pada maksimum, positif pada minimum.

f″(−2) = −3, f″(−1) = 3
x = −1

Jawapan

x = −1
5.Kamiran

Jawapan: I = 26.8

Kamiran tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx ialah luas bertanda antara graf dan paksi-x dari a hingga b. Cari antiterbitan F (dengan F′ = f) dan nilaikan F(b) − F(a). Petua kuasa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua lengkung ialah ∫(atas − bawah) dx.

Antiterbitan

F(x) = e2x/2

Nilaikan pada had

I = (e4 − 1)/2 = (54.6 − 1)/2 = 26.8

Jawapan

I = 26.8
6.Kamiran

Jawapan: V = 0.4189

Isi padu kisaran: memutarkan rantau di bawah y = f(x) dari x = a ke x = b pada paksi-x menghasilkan pepejal yang keratan rentasnya pada x ialah cakera berjejari f(x). Menjumlahkan cakera itu memberikan V = π∫ₐᵇ f(x)² dx. Apabila rantau terletak antara lengkung luar R(x) dan lengkung dalam r(x), setiap hirisan ialah sesendal: V = π∫ₐᵇ (R(x)² − r(x)²) dx. Kuasa duakan jejari sebelum anda menolaknya.

Titik persilangan

1x = 1x² → x = 0, x = 1

Kaedah sesendal

V = π∫₀1 ((1x)² − (1x²)²) dx

Kamirkan

V = π(1·1³/3 − 1·1⁵/5) = π·0.1333 = 0.4189

Jawapan

V = 0.4189
7.Nombor kompleks

Jawapan: b = −9.063

Bentuk kutub: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, dengan r = |z| dan θ = arg z. Kembali kepada bentuk Cartes: a = r cos θ, b = r sin θ. Argumen memerlukan kuadran: θ = atan(b/a) hanya apabila a > 0; untuk a < 0 tambah atau tolak 180°. Dalam bentuk kutub pendaraban mudah: darabkan modulus dan tambah argumen; untuk pembahagian bahagikan modulus dan tolak argumen.

Komponen

a = 10·cos(−115°) = −4.226
b = 10·sin(−115°) = −9.063

Bentuk Cartes

z = −4.226 − j9.063
b = −9.063

Jawapan

b = −9.063
8.Nombor kompleks

Jawapan: D (3∠−30°)

De Moivre dan punca: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. Persamaan zⁿ = R∠φ mempunyai tepat n punca, semuanya dengan modulus R1/n, pada argumen (φ + 360°·k)/n untuk k = 0, 1, …, n − 1: ia terletak berjarak sama pada bulatan, 360°/n antara satu sama lain. Persamaan kuadratik z² + pz + q = 0 dengan p² < 4q mempunyai punca kompleks z = −p/2 ± j√(q − p²/4); polinomial dengan pekali nyata sentiasa mempunyai punca kompleksnya dalam pasangan konjugat a ± jb.

Modulus dan argumen punca-punca

|z| = 3
θ = 30°, 90°, 150°, −150°, −90°, −30°

Titik itu

D = 3∠−30°

Jawapan

D (3∠−30°)
9.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(0.5) = 1.547

Persamaan linear tertib kedua: bagi y″ + b·y′ + c·y = 0 cuba y = ert: ini memberikan persamaan ciri r² + b·r + c = 0. Dua punca nyata r₁ ≠ r₂ memberikan y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lampau); punca berganda r memberikan y = (A + Bt)·ert (redaman genting); punca kompleks −α ± jω memberikan y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berayun). Nilai awal y(0) dan y′(0) menetapkan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn ialah frekuensi tabii dan ζ nisbah redaman: ζ < 1 berayun. Dengan input malar, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya ialah nilai mantap K tambah sambutan bebas.

Punca ciri

(r + 3)(r + 4) = 0 → r = −3, −4

Pemalar daripada nilai awal

A + B = 3, −3A − 4B = 1
A = 13, B = −10

Nilaikan

y(0.5) = 13·e−1.5 + (−10)·e−2 = 1.547

Jawapan

y(0.5) = 1.547
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: ymax = 2.416

Persamaan linear tertib kedua: bagi y″ + b·y′ + c·y = 0 cuba y = ert: ini memberikan persamaan ciri r² + b·r + c = 0. Dua punca nyata r₁ ≠ r₂ memberikan y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lampau); punca berganda r memberikan y = (A + Bt)·ert (redaman genting); punca kompleks −α ± jω memberikan y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berayun). Nilai awal y(0) dan y′(0) menetapkan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn ialah frekuensi tabii dan ζ nisbah redaman: ζ < 1 berayun. Dengan input malar, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya ialah nilai mantap K tambah sambutan bebas.

Nilai mantap dan punca

yss = 2, r = −1.5 ± 3j

Pemalar daripada nilai awal

y(0) = 2 + A = 0 → A = −2
y′(0) = −1.5A + 3B = 0 → B = −1

Puncak

t = π/3 = 1.047
ymax = 2·(1 + e−1.5·π/3) = 2.416

Jawapan

ymax = 2.416
11.Matriks & penentu

Jawapan: c21 = −2

Matriks: penentu matriks 2×2 ialah ad − bc. Bagi 3×3, kembangkan sepanjang satu baris: setiap unsur didarab penentu matriks 2×2 yang tinggal selepas membuang baris dan lajurnya, dengan tanda berselang-seli + − +. Nilai eigen λ menyelesaikan det(A − λI) = 0; bagi 2×2 itu ialah λ² − (surih)·λ + det = 0.

Baris darab lajur

c21 = (−2)·2 + (−1)·(−2) = −2

Jawapan

c21 = −2
12.Matriks & penentu

Jawapan: x = −0.7727

Matriks: penentu matriks 2×2 ialah ad − bc. Bagi 3×3, kembangkan sepanjang satu baris: setiap unsur didarab penentu matriks 2×2 yang tinggal selepas membuang baris dan lajurnya, dengan tanda berselang-seli + − +. Nilai eigen λ menyelesaikan det(A − λI) = 0; bagi 2×2 itu ialah λ² − (surih)·λ + det = 0.

Penentu matriks pekali

det A = 2·(−6) − (−5)·(−2) = −22

Gantikan lajur x

det Aₓ = (−7)·(−6) − (−5)·(−5) = 17
x = 17/(−22) = −0.7727

Jawapan

x = −0.7727
y = 1.091
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: θ = 39.64 °

Hasil darab titik: a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, satu skalar. Ia memberikan sudut antara dua vektor, cos θ = a·b/(|a|·|b|), dan ia sifar apabila kedua-duanya berserenjang. Unjuran skalar a pada b ialah a·b/|b|, dan daya malar F yang bergerak melalui sesaran d melakukan kerja W = F·d.

Hasil darab titik

a·b = (−4)·1 + (−6)·(−5) + 4·6 = 50

Magnitud

|a| = √((−4)² + (−6)² + 4²) = 8.246
|b| = √(1² + (−5)² + 6²) = 7.874

Sudut

cos θ = 50/(8.246·7.874) = 0.7701
θ = arccos(0.7701) = 39.64°

Jawapan

θ = 39.64°
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: A = 31.95

Hasil darab silang: a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) berserenjang dengan kedua-dua vektor, dan |a × b| = |a|·|b|·sin θ ialah luas segi empat selari yang direntanginya (segi tiga mempunyai separuhnya). Susunan penting: b × a = −(a × b). Momen daya F yang dikenakan pada titik A terhadap titik O ialah MO = r × F, dengan r = A − O.

Hasil darab silang

(a × b)x = aybz − azby = 2·(−2) − (−5)·4 = 16
(a × b)y = azbx − axbz = (−5)·(−3) − 3·(−2) = 21
(a × b)z = axby − aybx = 3·4 − 2·(−3) = 18

Luas

A = |a × b| = √(16² + 21² + 18²) = 31.95

Jawapan

A = 31.95
15.Kebarangkalian

Jawapan: σ = 11.62

Pemboleh ubah rawak diskret: taburan kebarangkalian menyenaraikan setiap nilai x yang boleh diambil oleh pemboleh ubah dengan kebarangkaliannya p(x); kebarangkalian berada antara 0 dan 1 dan berjumlah 1. Nilai jangkaan (min) ialah E(X) = Σx·p(x), purata jangka panjang. Varians ialah Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², dan sisihan piawai σ = √Var(X). Bagi perubahan linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) dan σY = |a|·σX; menambah pemalar tidak mengubah serakan.

Min

μ = 10·0.25 + 20·0.3 + 30·0.15 + 40·0.3 = 25

Min bagi kuasa dua

E(X²) = 100·0.25 + 400·0.3 + 900·0.15 + 1600·0.3 = 760

Varians

Var(X) = 760 − 25² = 135
σ = √135 = 11.62

Jawapan

σ = 11.62
16.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.09842

Kebarangkalian: dengan hasil yang sama mungkin, P(A) = baik/jumlah. Bagi peristiwa tak bersandar darabkan: P(A dan B) = P(A)·P(B). Pelengkap sering membantu: P(sekurang-kurangnya satu) = 1 − P(tiada). Binomial: dalam n percubaan tak bersandar dengan kebarangkalian kejayaan p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Formula binomial

P(X = 2) = 15·0.12·0.94 = 15·0.01·0.6561 = 0.09842

Jawapan

P = 0.09842
17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 15.79

Statistik perihalan: min ialah hasil tambah dibahagi n; median ialah nilai tengah data yang disusun (purata dua nilai tengah apabila n genap). Sisihan piawai sampel ialah s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Skor-z z = (x − μ)/σ menyatakan berapa sisihan piawai suatu nilai terletak daripada min.

Min

x̄ = 152/5 = 30.4

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = 1.6² + 22.6² + 3.6² + (−7.4)² + (−20.4)² = 997.2

Sisihan piawai

s = √(997.2/4) = 15.79

Jawapan

s = 15.79
18.Statistik perihalan

Jawapan: P = 0.1587

Statistik perihalan: min ialah hasil tambah dibahagi n; median ialah nilai tengah data yang disusun (purata dua nilai tengah apabila n genap). Sisihan piawai sampel ialah s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Skor-z z = (x − μ)/σ menyatakan berapa sisihan piawai suatu nilai terletak daripada min.

Piawaikan

z = 1

Jadual normal piawai

Φ(1) = 0.8413
P = 1 − 0.8413 = 0.1587

Jawapan

P = 0.1587
19.Taburan normal

Jawapan: P = 0.7163

Taburan normal: tukar nilai x kepada skor-z, z = (x − μ)/σ, yang mengira sisihan piawai daripada min. Jadual-z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, iaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan ialah 1 − Φ(z), dan luas antara dua nilai ialah beza antara dua luas tersebut.

Skor-z

z₁ = (244.25 − 250)/5 = −1.15
z₂ = (255 − 250)/5 = 1

Luas antara

P = Φ(1) − Φ(−1.15) = 0.8413 − 0.1251 = 0.7163

Jawapan

P = 0.7163
20.Taburan normal

Jawapan: x = 172.1 cm

Taburan normal: tukar nilai x kepada skor-z, z = (x − μ)/σ, yang mengira sisihan piawai daripada min. Jadual-z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, iaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan ialah 1 − Φ(z), dan luas antara dua nilai ialah beza antara dua luas tersebut.

z untuk persentil

Φ(z) = 0.2 → z = −0.8416

Kembali kepada x

x = 178 + −0.8416·7 = 172.11 cm

Jawapan

x = 172.11 cm

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics