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)2x. Berikan nilai perpuluhan.

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

Cari had L = limx→0 ln(1 + 2x)/sin(5x), dengan x dalam radian.

f(x) = ln(1 + 2x)/sin(5x)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = 1.5

Biar f(x) = x·e−0.5x. Cari f′(1.5).

f(x) = x·e−0.5xx = 1.5
f′(1.5) =
4.TerbitanSukar
xyx = 2

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

f(x) = 2x2 + 2xx = 2
b =
5.KamiranSederhana
xy01

Nilaikan I = ∫01 e−x dx.

f(x) = e−x[0, 1]
I =
6.KamiranSukar
xyy = 2x2​y = 3x

Cari luas A kawasan yang dikelilingi oleh y = 2x2 dan y = 3x.

y = 2x2y = 3x
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm11−1−122−2−2z₁z₂w

Diberi z₁ = 1.5∠30° dan z₂ = 2∠110°, cari bahagian khayalan w = z₁/z₂.

z₁ = 1.5∠30°z₂ = 2∠110°
Im(w) =
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−233−3−3ABCD

Tepat satu daripada titik A–D ialah punca bagi z⁴ = 16∠−90°. Klik titik itu.

w = 16∠−90°n = 4
  1. 1A (2∠−90°)
  2. 2B (2∠22.5°)
  3. 3C (3.6∠22.5°)
  4. 4D (2∠−22.5°)
9.Persamaan pembezaanSederhana
tyy(0) = 4y(0.5) = ?

Selesaikan y″ + 6y′ + 8y = 0 dengan y(0) = 4 dan y′(0) = 6. Cari y(0.5).

y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 4y′(0) = 6
y(0.5) =
10.Persamaan pembezaanSukar
xy12(1, −3)y(2) = ?

Selesaikan masalah nilai awal y′ + 3y/x = 4 bagi x > 0, dengan y(1) = −3. Cari y(2).

y′ + 3y/x = 4y(1) = −3
y(2) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−3−1−30B =2540

Biar C = AB bagi matriks yang ditunjukkan. Cari unsur c12 (baris 1, lajur 2).

A = [−3 −1; −3 0]B = [2 5; 4 0]
c12 =
12.Matriks & penentuSukar
A =53−9−7

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

A = [5 3; −9 −7]
λ =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari nilai k supaya vektor a = (4, −6, −2) dan b = (3, −3, k) berserenjang.

a = (4, −6, −2)b = (3, −3, k)
k =
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzabc

Cari isi padu V parallelepiped yang sisinya dari satu bucu ialah a = (2, 1, 4), b = (−1, −1, 0) dan c = (−4, 4, −3).

a = (2, 1, 4)b = (−1, −1, 0)c = (−4, 4, −3)
V =
15.KebarangkalianSederhana
merah: 7biru: 3

Sebuah beg mengandungi 7 bebola merah dan 3 biru. Anda mengambil dua bebola tanpa memulangkan yang pertama. Berapakah kebarangkalian P kedua-duanya merah?

7 / 3
P =
16.KebarangkalianSukar
xp(x)00.3520.1540.3560.15μ

X mempunyai taburan yang ditunjukkan, dan Y = −2X + 10. Cari sisihan piawai σY bagi Y.

x: 0, 2, 4, 6p(x): 0.35, 0.15, 0.35, 0.15Y = −2X + 10
σY =
17.Statistik perihalanSederhana
253035404550

Cari sisihan piawai sampel s data: 25, 22, 32, 34, 50, 46, 45.

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

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 70 dan sisihan piawai 8. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 66?

μ = 70σ = 8x = 66
P =
19.Taburan normalSederhana
750 g759.8 gX + Y?

X normal dengan min 250 g dan sisihan piawai 4 g; Y tak bersandar dan normal dengan min 500 g dan sisihan piawai 9 g. Cari kebarangkalian P bahawa X + Y melebihi 759.8 g. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 759.8 g
P =
20.Taburan normalSukar
μ = 250x = ?90%

berat beg bertaburan normal dengan min 250 g dan sisihan piawai 5 g. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 90% daripadanya (persentil ke-90).

μ = 250σ = 5P = 90%
x = g

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 0.01832

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→∞ 2·x·ln(1 − 2/x)

Nilaikan

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

ln L = 2·(−2) = −4

Buat songsangan logaritma

L = e−4 = 0.01832

Jawapan

L = 0.01832
2.Had

Jawapan: L = 0.4

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)]/[5·cos 5x]

Gantikan x = 0

L = 2/5 = 0.4

Jawapan

L = 0.4
3.Terbitan

Jawapan: f′(1.5) = 0.1181

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 hasil darab

f′(x) = u′v + uv′ = e−0.5x·(1 + (−0.5)·x)

Gantikan

f′(1.5) = 0.4724·(1 + (−0.75)) = 0.1181

Jawapan

f′(1.5) = 0.1181
4.Terbitan

Jawapan: b = −8

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) = 12
f′(x) = 4x + 2 → f′(2) = 10

Garis tangen pada x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 12 − 10·2 = −8

Jawapan

b = −8
5.Kamiran

Jawapan: I = 0.6321

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) = e−x/(−1)

Nilaikan pada had

I = (e−1 − 1)/(−1) = (0.3679 − 1)/(−1) = 0.6321

Jawapan

I = 0.6321
6.Kamiran

Jawapan: A = 1.125

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 = 3x → x = 0, x = 1.5

Kamirkan atas tolak bawah

A = [1.5x2 − 0.6667x3]01.5 = 1.125

Jawapan

A = 1.125
7.Nombor kompleks

Jawapan: Im(w) = −0.7386

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 dan argumen w

|w| = 1.5 / 2 = 0.75
θ = 30° − 110° = −80°

Bentuk Cartes

Re(w) = 0.75·cos(−80°) = 0.1302
Im(w) = 0.75·sin(−80°) = −0.7386
Im(w) = −0.7386

Jawapan

Im(w) = −0.7386
8.Nombor kompleks

Jawapan: D (2∠−22.5°)

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 = −22.5°, 67.5°, 157.5°, −112.5°

Titik itu

D = 2∠−22.5°

Jawapan

D (2∠−22.5°)
9.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(0.5) = 3.099

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 + 2)(r + 4) = 0 → r = −2, −4

Pemalar daripada nilai awal

A + B = 4, −2A − 4B = 6
A = 11, B = −7

Nilaikan

y(0.5) = 11·e−1 + (−7)·e−2 = 3.099

Jawapan

y(0.5) = 3.099
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(2) = 1.5

Persamaan pembezaan peringkat pertama: dy/dt = k·y mempunyai penyelesaian y = y₀·ekt (pertumbuhan bagi k > 0, pereputan bagi k < 0); separuh hayat T memberikan k = ln 2/T. Hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), memberikan T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Persamaan linear y′ + p(x)·y = q(x) diselesaikan dengan faktor pengamiran μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, maka μy = ∫μq dx + C.

Faktor pengamiran

μ = e∫3/x dx = x3

Kamirkan

(x3y)′ = 4x3 → x3y = 4x4/4 + C

Syarat awal

−3 = 4/4 + C → C = −4

Nilaikan

y(2) = (4·24/4 + (−4))/23 = 1.5

Jawapan

y(2) = 1.5
11.Matriks & penentu

Jawapan: c12 = −15

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

c12 = (−3)·5 + (−1)·0 = −15

Jawapan

c12 = −15
12.Matriks & penentu

Jawapan: λ = 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.

Persamaan cirian

λ² − (−2)λ + (−8) = 0

Selesaikan

λ = (−2 ± √(36))/2 → λ = −4, 2
λ = 2

Jawapan

λ = 2
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: k = 15

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 sama dengan sifar

a·b = 4·3 + (−6)·(−3) + (−2)·k = 0
30 + (−2)·k = 0

Selesaikan untuk k

k = −30/(−2) = 15

Jawapan

k = 15
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: V = 29

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 b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = (−1)·(−3) − 0·4 = 3
(b × c)y = bzcx − bxcz = 0·(−4) − (−1)·(−3) = −3
(b × c)z = bxcy − bycx = (−1)·4 − (−1)·(−4) = −8

Hasil darab titik dengan a

a·(b × c) = 2·3 + 1·(−3) + 4·(−8) = −29
V = |−29| = 29

Jawapan

V = 29
15.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.4667

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.

Pengambilan pertama dan kedua

P = 7/10 · 6/9 = 42/90 = 0.4667

Jawapan

P = 0.4667
16.Kebarangkalian

Jawapan: σY = 4.4

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.

Serakan X

μ = 2.6, Var(X) = 4.84, σX = 2.2

Perubahan linear

σY = |−2|·2.2 = 4.4

Jawapan

σY = 4.4

Min memang berubah: E(Y) = −2·2.6 + 10 = 4.8.

17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 10.9

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 = 254/7 = 36.29

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = (−11.29)² + (−14.29)² + (−4.286)² + (−2.286)² + 13.71² + 9.714² + 8.714² = 713.4

Sisihan piawai

s = √(713.4/6) = 10.9

Jawapan

s = 10.9
18.Statistik perihalan

Jawapan: P = 0.6915

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 = −0.5

Jadual normal piawai

Φ(−0.5) = 0.3085
P = 1 − 0.3085 = 0.6915

Jawapan

P = 0.6915
19.Taburan normal

Jawapan: P = 0.1587

Hasil tambah dan beza pemboleh ubah normal: jika X dan Y tak bersandar dan normal, X + Y dan X − Y juga normal. Min ditambah atau ditolak: E(X ± Y) = μX ± μY. Varians sentiasa ditambah, juga untuk beza: Var(X ± Y) = σX² + σY², jadi σ = √(σX² + σY²). Sisihan piawai tidak pernah ditambah secara langsung. Jumlah n item tak bersandar dengan taburan yang sama mempunyai min n·μ dan sisihan piawai σ·√n. Kemudian piawaikan seperti biasa: z = (x − min)/σ dan baca Φ(z).

Taburan hasil tambah

μ = 750 g, σ = √(4² + 9²) = 9.849 g

Piawaikan

z = (759.8 − 750)/9.849 = 1

Ekor atas

P = 1 − Φ(1) = 1 − 0.8413 = 0.1587

Jawapan

P = 0.1587
20.Taburan normal

Jawapan: x = 256.4 g

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) = 0.9 → z = 1.282

Kembali kepada x

x = 250 + 1.282·5 = 256.41 g

Jawapan

x = 256.41 g

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics