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→∞ (√(9x2 − 7x) − 3x).

f(x) = √(9x2 − 7x) − 3xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

Cari had L = limx→0 ln(1 + 4x)/sin(2x), dengan x dalam radian.

f(x) = ln(1 + 4x)/sin(2x)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = 1.5

Biar f(x) = x·sin(3x), dengan x dalam radian. Cari f′(1.5).

f(x) = x·sin(3x)x = 1.5 rad
f′(1.5) =
4.TerbitanSukar
xyx = 3

Garis tangen kepada f(x) = −x2 − 4x + 4 pada x = 3 memotong paksi-y pada y = b. Cari b.

f(x) = −x2 − 4x + 4x = 3
b =
5.KamiranSederhana
xy3y = √(x)

Rantau di bawah y = √(x) dari x = 0 ke x = 3 diputarkan pada paksi-x. Cari isi padu V pepejal itu (paraboloid).

y = √(x)0 ≤ x ≤ 3
V =
6.KamiranSukar
xy−11

Cari luas A kawasan antara parabola y = 1 − x² dan paksi-x.

y = 1 − x²
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂w

Diberi z₁ = 5∠−60° dan z₂ = 1.5∠−140°, cari bahagian nyata w = z₁/z₂.

z₁ = 5∠−60°z₂ = 1.5∠−140°
Re(w) =
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−233−3−3z₀z₁z₂

Punca bagi zⁿ = w dengan n = 3 dan w = 27∠60° ialah zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0, 1, 2. Cari bahagian nyata z₀.

w = 27∠60°n = 3k = 0
Re(z₀) =
9.Persamaan pembezaanSederhana
t (min)T (°C)28Ta​30 °C

Secawan kopi pada 93 °C ditinggalkan di dalam bilik pada 22 °C. Selepas 28 min suhunya ialah 30 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Cari pemalar k dalam min⁻¹.

T0 = 93 °CTa = 22 °CT(28) = 30 °C
k = min⁻¹
10.Persamaan pembezaanSukar
tyK = 1y(1.5) = ?

Satu sistem mematuhi y″ + 2y′ + 17y = 17 untuk t ≥ 0, bermula dari pegun: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(1.5); sudut dalam radian.

y″ + 2y′ + 17y = 17y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−2−601B =−1−502

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

A = [−2 −6; 0 1]B = [−1 −5; 0 2]
c22 =
12.Matriks & penentuSukar
A =−63−35b =812

Selesaikan sistem −6x + 3y = 8 dan −3x + 5y = 12. Cari x.

−6x + 3y = 8−3x + 5y = 12
x =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari unjuran skalar compb a bagi a = (−5, 2, −1) pada b = (−6, 1, 3), iaitu komponen a dalam arah b.

a = (−5, 2, −1)b = (−6, 1, 3)
compb a =
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzABC

Cari luas A segi tiga dengan bucu A(4, 1, −4), B(2, 0, −1) dan C(0, 2, −4). Koordinat dalam meter.

A(4, 1, −4)B(2, 0, −1)C(0, 2, −4)
A = m²
15.KebarangkalianSederhana
xp(x)10.2520.130.0540.3550.25μ = 3.25

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

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0.25, 0.1, 0.05, 0.35, 0.25
σ =
16.KebarangkalianSukar
€p(x)−20.7840.2180.02

Satu permainan berharga €2 untuk dimain. Anda menang €6 dengan kebarangkalian 0.2 dan €20 dengan kebarangkalian 0.02; jika tidak anda tidak menang apa-apa. Pertaruhan tidak dikembalikan. Cari jangkaan keuntungan bersih E(G) setiap permainan.

pertaruhan = €2€6: p = 0.2€20: p = 0.02
E(G) = €
17.Statistik perihalanSederhana
152025303540455055

Cari sisihan piawai sampel s data: 48, 56, 44, 30, 11, 29, 22.

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

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 100 dan sisihan piawai 20. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 90?

μ = 100σ = 20x = 90
P =
19.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek antara −z dan z = 0.5035

Seret z supaya luas berlorek antara −z dan z di bawah lengkung normal piawai ialah 0.5035. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.5035
z =
20.Taburan normalSukar
μ = 32x = ?97.5%

masa penghantaran bertaburan normal dengan min 32 min dan sisihan piawai 6 min. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 97.5% daripadanya (persentil ke-97.5).

μ = 32σ = 6P = 97.5%
x = min

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = −1.167

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).

Darabkan dengan konjugat

f(x) = −7x/(√(9x2 − 7x) + 3x)

Bahagikan dengan x

f(x) = −7/(√(9 + (−7)/x) + 3)

Biarkan x → ∞

L = −7/(3 + 3) = −1.167

Jawapan

L = −1.167
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 [4/(1 + 4x)]/[2·cos 2x]

Gantikan x = 0

L = 4/2 = 2

Jawapan

L = 2
3.Terbitan

Jawapan: f′(1.5) = −1.926

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 dan rantai

f′(x) = sin(3x) + 3x·cos(3x)

Gantikan

f′(1.5) = −0.9775 + 4.5·(−0.2108) = −1.926

Jawapan

f′(1.5) = −1.926
4.Terbitan

Jawapan: b = 13

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(3) = −17
f′(x) = −2x − 4 → f′(3) = −10

Garis tangen pada x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −17 − (−10)·3 = 13

Jawapan

b = 13
5.Kamiran

Jawapan: V = 14.14

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.

Kaedah cakera

V = π∫₀3 x dx

Kamirkan

V = π·1·3²/2 = 14.14

Jawapan

V = 14.14
6.Kamiran

Jawapan: A = 1.333

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.

Sifar

1 − x² = 0 → x = ±1

Kamirkan

A = [1x − x³/3]−11 = 0.6667 − (−0.6667) = 1.333

Jawapan

A = 1.333
7.Nombor kompleks

Jawapan: Re(w) = 0.5788

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| = 5 / 1.5 = 3.333
θ = −60° − (−140)° = 80°

Bentuk Cartes

Re(w) = 3.333·cos(80°) = 0.5788
Im(w) = 3.333·sin(80°) = 3.283
Re(w) = 0.5788

Jawapan

Re(w) = 0.5788
8.Nombor kompleks

Jawapan: Re(z₀) = 2.819

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 punca-punca

271/3 = 3

Argumen punca

θ₀ = (60° + 360°·0)/3 = 20°

Bentuk Cartes

z₀ = 3·(cos 20° + j sin 20°) = 2.819 + j1.026
Re(z₀) = 2.819

Jawapan

Re(z₀) = 2.819

3 punca terletak pada bulatan berjejari 3, berjarak 120°.

9.Persamaan pembezaan

Jawapan: k = 0.07797 min⁻¹

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.

Nisbah beza suhu

e−28k = 8/71

Selesaikan untuk k

k = ln(71/8)/28 = 0.07797 min⁻¹

Jawapan

k = 0.07797 min⁻¹
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1.5) = 0.8013

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 = 1, r = −1 ± 4j

Pemalar daripada nilai awal

y(0) = 1 + A = 0 → A = −1
y′(0) = −1A + 4B = 0 → B = −0.25

Nilaikan

y(1.5) = 1·(1 − e−1.5(cos 6 + 0.25·sin 6)) = 0.8013

Jawapan

y(1.5) = 0.8013
11.Matriks & penentu

Jawapan: c22 = 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

c22 = 0·(−5) + 1·2 = 2

Jawapan

c22 = 2
12.Matriks & penentu

Jawapan: x = −0.1905

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 = (−6)·5 − 3·(−3) = −21

Gantikan lajur x

det Aₓ = 8·5 − 3·12 = 4
x = 4/(−21) = −0.1905

Jawapan

x = −0.1905
y = 2.286
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: compb a = 4.276

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.

Hasil darab titik

a·b = (−5)·(−6) + 2·1 + (−1)·3 = 29

Panjang b

|b| = √((−6)² + 1² + 3²) = 6.782

Unjuran skalar

compb a = a·b/|b| = 29/6.782 = 4.276

Jawapan

compb a = 4.276
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: A = 6.874 m²

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.

Vektor sisi

AB = B − A = (−2, −1, 3)
AC = C − A = (−4, 1, 0)

Hasil darab silang

(AB × AC)x = AByACz − ABzACy = (−1)·0 − 3·1 = −3
(AB × AC)y = ABzACx − ABxACz = 3·(−4) − (−2)·0 = −12
(AB × AC)z = ABxACy − AByACx = (−2)·1 − (−1)·(−4) = −6
|AB × AC| = √((−3)² + (−12)² + (−6)²) = 13.75

Luas segi tiga

A = ½·13.75 = 6.874 m²

Jawapan

A = 6.874 m²
15.Kebarangkalian

Jawapan: σ = 1.545

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 = 1·0.25 + 2·0.1 + 3·0.05 + 4·0.35 + 5·0.25 = 3.25

Min bagi kuasa dua

E(X²) = 1·0.25 + 4·0.1 + 9·0.05 + 16·0.35 + 25·0.25 = 12.95

Varians

Var(X) = 12.95 − 3.25² = 2.387
σ = √2.387 = 1.545

Jawapan

σ = 1.545
16.Kebarangkalian

Jawapan: E(G) = −0.4 €

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.

Hasil bersih

G: 4 (p = 0.2), 18 (p = 0.02), −2 (p = 0.78)

Nilai jangkaan

E(G) = 4·0.2 + 18·0.02 − 2·0.78 = −0.4 €

Jawapan

E(G) = −0.4 €

Nilai negatif bermaksud anda kehilangan wang secara purata.

17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 15.78

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 = 240/7 = 34.29

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = 13.71² + 21.71² + 9.714² + (−4.286)² + (−23.29)² + (−5.286)² + (−12.29)² = 1493

Sisihan piawai

s = √(1493/6) = 15.78

Jawapan

s = 15.78
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: z = 0.68

Daripada luas kembali kepada z: Φ(z) ialah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam jadual. Luas ekor kanan A bermaksud Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A antara −z dan z meninggalkan (1 − A)/2 dalam setiap ekor, jadi Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, gunakan x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri z

Φ(z) = (1 + 0.5035)/2 = 0.7517

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.7517 di dalam jadual dan baca z.

z = 0.68

Jawapan

z = 0.68
20.Taburan normal

Jawapan: x = 43.76 min

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) = 0.975 → z = 1.96

Kembali kepada x

x = 32 + 1.96·6 = 43.76 min

Jawapan

x = 43.76 min

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics