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)x. Berikan nilai perpuluhan.

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

Cari had L = limx→0 ln(1 + 2x)/sin(x), dengan x dalam radian.

f(x) = ln(1 + 2x)/sin(x)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = −1

Biar f(x) = (−2x − 3)3. Cari f′(−1).

f(x) = (−2x − 3)3x = −1
f′(−1) =
4.TerbitanSukar
xyx = 2

Garis tangen kepada f(x) = −x2 − 3x + 5 pada x = 2 memotong paksi-y pada y = b. Cari b.

f(x) = −x2 − 3x + 5x = 2
b =
5.KamiranSederhana
xy2y = x·cos x

Nilaikan I = ∫₀2 x·cos x dx (x dalam radian).

∫₀2 x·cos x dx
I =
6.KamiranSukar
xyy = 2x2​y = x

Cari luas A kawasan yang dikelilingi oleh y = 2x2 dan y = x.

y = 2x2y = x
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm55−5−51010−10−10θz

Tulis z = −9 + j9 dalam bentuk eksponen r·ejθ. Beri θ dalam radian, antara −π dengan π.

z = −9 + j9
θ = rad
8.Nombor kompleksSukar
ReIm22−2−244−4−4ABCD

Tepat satu daripada titik A–D ialah punca bagi z³ = 8∠0°. Klik titik itu.

w = 8∠0°n = 3
  1. 1A (2∠30°)
  2. 2B (2∠180°)
  3. 3C (3.6∠0°)
  4. 4D (2∠0°)
9.Persamaan pembezaanSederhana
tyy(0) = 1y(1) = ?

Selesaikan y″ + 4y′ + 4y = 0 dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 1. Cari y(1).

y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 1y′(0) = 1
y(1) =
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 =3−12−2B =1−5−42

Biar C = AB bagi matriks yang ditunjukkan. Cari unsur c22 (baris 2, lajur 2).

A = [3 −1; 2 −2]B = [1 −5; −4 2]
c22 =
12.Matriks & penentuSukar
A =−3−387

Cari nilai eigen yang lebih besar λ bagi matriks A yang ditunjukkan.

A = [−3 −3; 8 7]
λ =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari hasil darab titik a·b bagi a = (4, −5, 2) dan b = (5, −1, 0).

a = (4, −5, 2)b = (5, −1, 0)
a·b =
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzrFOA

Daya F = (0, 60, −20) N bertindak pada titik A(0, 2, −1). Koordinat dalam meter. Cari komponen-x Mx momen daya terhadap asalan O(0, 0, 0).

F = (0, 60, −20) NA(0, 2, −1) mO(0, 0, 0) m
Mx = N·m
15.KebarangkalianSederhana
xp(x)00.3510.3520.3μ = 0.95

Bagi taburan yang ditunjukkan, cari varians Var(X) bagi X.

x: 0, 1, 2p(x): 0.35, 0.35, 0.3
Var(X) =
16.KebarangkalianSukar
n = 6, p = 0.3: P(X ≤ 1) = ?k0123456

6 komponen diuji, dan setiap satu gagal dengan kebarangkalian 0.3, secara tak bersandar. Berapakah kebarangkalian P paling banyak satu gagal?

n = 6p = 0.3
P =
17.Statistik perihalanSederhana
25303540455055

Cari sisihan piawai sampel s data: 29, 50, 52, 22, 32, 58, 22.

n = 7
s =
18.Statistik perihalanSukar
z −2−1012

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 100 dan sisihan piawai 5. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 105?

μ = 100σ = 5x = 105
P =
19.Taburan normalSederhana
76118P = ?

skor IQ bertaburan normal dengan min 100 markah dan sisihan piawai 15 markah. Berapakah pecahan yang terletak antara 76 dan 118 markah? Berikan P sebagai perpuluhan.

μ = 100σ = 15x1 = 76x2 = 118
P =
20.Taburan normalSukar
μ = 100x = ?75%

skor IQ bertaburan normal dengan min 100 markah dan sisihan piawai 15 markah. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 75% daripadanya (persentil ke-75).

μ = 100σ = 15P = 75%
x = markah

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 7.389

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→∞ x·ln(1 + 2/x)

Nilaikan

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

ln L = 1·2 = 2

Buat songsangan logaritma

L = e2 = 7.389

Jawapan

L = 7.389
2.Had

Jawapan: L = 2

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).

Petua L'Hôpital

L = limx→0 [2/(1 + 2x)]/[cos x]

Gantikan x = 0

L = 2/1 = 2

Jawapan

L = 2
3.Terbitan

Jawapan: f′(−1) = −6

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) = 3·(−2x − 3)2·(−2)

Gantikan

f′(−1) = 3·(−1)2·(−2) = −6

Jawapan

f′(−1) = −6
4.Terbitan

Jawapan: b = 9

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.

Titik dan kecerunan

f(2) = −5
f′(x) = −2x − 3 → f′(2) = −7

Garis tangen pada x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −5 − (−7)·2 = 9

Jawapan

b = 9
5.Kamiran

Jawapan: I = 0.4024

Pengamiran bahagian demi bahagian: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, daripada petua hasil darab. Pilih u sebagai faktor yang menjadi lebih mudah apabila dibezakan (kuasa x, atau ln x), dan dv sebagai faktor yang boleh anda kamirkan (eˣ, sin x, cos x, atau x apabila u = ln x). Bagi kamiran tentu, nilaikan u·v pada kedua-dua had: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Faktor x² memerlukan dua pusingan.

Pilih u dan dv

u = x, du = dx; dv = cos x dx, v = sin x

Antiterbitan

∫x cos x dx = x sin x − ∫sin x dx = x sin x + cos x

Had

(2·sin 2 + cos 2) − (0 + 1) = 0.4024

Jawapan

I = 0.4024
6.Kamiran

Jawapan: A = 0.04167

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.

Titik persilangan

2x2 = x → x = 0, x = 0.5

Kamirkan atas tolak bawah

A = [0.5x2 − 0.6667x3]00.5 = 0.04167

Jawapan

A = 0.04167
7.Nombor kompleks

Jawapan: θ = 2.356 rad

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.

Modulus

r = √(81 + 81) = 12.73

Argumen dalam radian

θ = 135° = 135·π/180 = 2.356 rad

Bentuk eksponen

z = 12.73·ej2.356

Jawapan

θ = 2.356 rad
8.Nombor kompleks

Jawapan: D (2∠0°)

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| = 2
θ = 0°, 120°, −120°

Titik itu

D = 2∠0°

Jawapan

D (2∠0°)
9.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1) = 0.5413

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 berganda

(r + 2)² = 0 → r = −2

Pemalar

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

Nilaikan

y(1) = (1 + 3·1)·e−2 = 0.5413

Jawapan

y(1) = 0.5413
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: c22 = −14

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

c22 = 2·(−5) + (−2)·2 = −14

Jawapan

c22 = −14
12.Matriks & penentu

Jawapan: λ = 3

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.

Persamaan cirian

λ² − (4)λ + (3) = 0

Selesaikan

λ = (4 ± √(4))/2 → λ = 1, 3
λ = 3

Jawapan

λ = 3
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: a·b = 25

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.

Darabkan komponen yang sepadan dan tambah

a·b = 4·5 + (−5)·(−1) + 2·0 = 20 + 5 + 0 = 25

Jawapan

a·b = 25

Positif: sudut antara vektor kurang daripada 90°.

14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: Mx = 20 N·m

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.

Vektor kedudukan dari O ke A

r = A − O = (0, 2, −1) − (0, 0, 0) = (0, 2, −1) m

Momen M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = 2·(−20) − (−1)·60 = 20 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = (−1)·0 − 0·(−20) = 0 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = 0·60 − 2·0 = 0 N·m

Komponen yang diminta

Mx = 20 N·m

Jawapan

Mx = 20 N·m
15.Kebarangkalian

Jawapan: Var(X) = 0.6475

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 = 0·0.35 + 1·0.35 + 2·0.3 = 0.95

Min bagi kuasa dua

E(X²) = 0·0.35 + 1·0.35 + 4·0.3 = 1.55

Varians

Var(X) = 1.55 − 0.95² = 0.6475

Jawapan

Var(X) = 0.6475
16.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.4202

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.

Sifar dan satu kegagalan

P(X = 0) = 0.76 = 0.1176
P(X = 1) = 6·0.3·0.75 = 0.3025

Tambahkannya

P = 0.1176 + 0.3025 = 0.4202

Jawapan

P = 0.4202
17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 15.1

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 = 265/7 = 37.86

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = (−8.857)² + 12.14² + 14.14² + (−15.86)² + (−5.857)² + 20.14² + (−15.86)² = 1369

Sisihan piawai

s = √(1369/6) = 15.1

Jawapan

s = 15.1
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 = 0.8301

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 = (76 − 100)/15 = −1.6
z₂ = (118 − 100)/15 = 1.2

Luas antara

P = Φ(1.2) − Φ(−1.6) = 0.8849 − 0.0548 = 0.8301

Jawapan

P = 0.8301
20.Taburan normal

Jawapan: x = 110.1 markah

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) = 0.75 → z = 0.6745

Kembali kepada x

x = 100 + 0.6745·15 = 110.12 markah

Jawapan

x = 110.12 markah

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics