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→∞ (−6x2 + x − 8)/(2x2 + 4x + 3).

f(x) = (−6x2 + x − 8)/(2x2 + 4x + 3)x → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

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

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

Biar f(x) = x·sin(2x), dengan x dalam radian. Cari f′(1).

f(x) = x·sin(2x)x = 1 rad
f′(1) =
4.TerbitanSukar
xy

Biar f(x) = x3 − 10.5x2 + 36x − 3. Cari koordinat-x x bagi maksimum setempat.

f(x) = x3 − 10.5x2 + 36x − 3
x =
5.KamiranSederhana
xy14

Nilaikan I = ∫14 4/x dx.

f(x) = 4/x[1, 4]
I =
6.KamiranSukar
xyy = 2x2​y = 2x

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

y = 2x2y = 2x
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm0.50.5−0.5−0.511−1−11.51.5−1.5−1.5z₁z₂w

Diberi z₁ = 1.5∠100° dan z₂ = 0.5∠−50°, cari argumen θ bagi w = z₁·z₂ dalam darjah, antara −180° dengan 180°.

z₁ = 1.5∠100°z₂ = 0.5∠−50°
θ = °
8.Nombor kompleksSukar
ReIm0.50.5−0.5−0.511−1−1z₁z₂

Satu punca bagi z³ − 7z² + 12z − 10 = 0 ialah z₁ = 1 + j. Pekalinya nyata. Cari punca nyata r.

z₁ = 1 + j
r =
9.Persamaan pembezaanSederhana
tyy(0) = 3y(2) = ?

Selesaikan y″ + 4y′ + 3y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 1. Cari y(2).

y″ + 4y′ + 3y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(2) =
10.Persamaan pembezaanSukar
tyy(0) = 3y(1.5) = ?

Selesaikan y″ + y′ + 16.25y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 0 (dilepaskan dari pegun). Cari y(1.5); sudut dalam radian.

y″ + y′ + 16.25y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−31−2−1B =3−563

Biar C = AB bagi matriks yang ditunjukkan. Cari unsur c11 (baris 1, lajur 1).

A = [−3 1; −2 −1]B = [3 −5; 6 3]
c11 =
12.Matriks & penentuSukar
A =3−654b =4−11

Selesaikan sistem 3x − 6y = 4 dan 5x + 4y = −11. Cari x.

3x − 6y = 45x + 4y = −11
x =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari nilai k supaya vektor a = (−1, −3, −1) dan b = (−6, −3, k) berserenjang.

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

Cari luas A segi tiga dengan bucu A(−2, 0, −4), B(−2, 2, −2) dan C(1, 1, 3). Koordinat dalam meter.

A(−2, 0, −4)B(−2, 2, −2)C(1, 1, 3)
A = m²
15.KebarangkalianSederhana
n = 15k = 4N = ?

Dalam berapa cara N satu jawatankuasa 4 orang boleh dipilih daripada kumpulan 15? Susunan tidak penting.

n = 15k = 4
N =
16.KebarangkalianSukar
xp(x)10.120.3530.2540.250.1μ

X mempunyai taburan yang ditunjukkan, dan Y = 3X − 3. Cari sisihan piawai σY bagi Y.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0.1, 0.35, 0.25, 0.2, 0.1Y = 3X − 3
σY =
17.Statistik perihalanSederhana
152025303540455055

Cari sisihan piawai sampel s data: 34, 55, 12, 25, 52, 37.

n = 6
s =
18.Statistik perihalanSukar
z −2−1012

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 50 dan sisihan piawai 20. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 26?

μ = 50σ = 20x = 26
P =
19.Taburan normalSederhana
200 mm199.3 mmX + Y?

X normal dengan min 120 mm dan sisihan piawai 0.3 mm; Y tak bersandar dan normal dengan min 80 mm dan sisihan piawai 0.4 mm. Cari kebarangkalian P bahawa X + Y melebihi 199.3 mm. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 199.3 mm
P =
20.Taburan normalSukar
μ = 65x = ?97.5%

skor peperiksaan bertaburan normal dengan min 65 markah dan sisihan piawai 10 markah. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 97.5% daripadanya (persentil ke-97.5).

μ = 65σ = 10P = 97.5%
x = markah

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = −3

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).

Bahagikan dengan kuasa tertinggi

(−6 + 1/x + (−8)/x2)/(2 + 4/x + 3/x2)

Biarkan x → ∞

L = −6/2 = −3

Jawapan

L = −3

Bagi darjah yang sama, had ialah nisbah pekali pendahulu.

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).

Penggunaan pertama

2·sin 2x/(2x) → 0/0

Penggunaan kedua

4·cos 2x/2

Gantikan x = 0

L = 4/2 = 2

Jawapan

L = 2
3.Terbitan

Jawapan: f′(1) = 0.077

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(2x) + 2x·cos(2x)

Gantikan

f′(1) = 0.9093 + 2·(−0.4161) = 0.077

Jawapan

f′(1) = 0.077
4.Terbitan

Jawapan: x = 3

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 − 21x + 36 = 3·(x2 − 7x + 12)

Selesaikan f′(x) = 0

x = 3 atau x = 4

Yang mana satu

f″(x) = 6x − 21: negatif pada maksimum, positif pada minimum.

f″(3) = −3, f″(4) = 3
x = 3

Jawapan

x = 3
5.Kamiran

Jawapan: I = 5.545

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) = 4·ln x

Nilaikan pada had

I = 4·(ln 4 − ln 1) = 4·ln 4 = 5.545

Jawapan

I = 5.545
6.Kamiran

Jawapan: A = 0.3333

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 = 2x → x = 0, x = 1

Kamirkan atas tolak bawah

A = [x2 − 0.6667x3]01 = 0.3333

Jawapan

A = 0.3333
7.Nombor kompleks

Jawapan: θ = 50 °

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 · 0.5 = 0.75
θ = 100° + (−50)° = 50°

Argumen

θ = 50°

Jawapan

θ = 50°
8.Nombor kompleks

Jawapan: r = 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.

Pasangan konjugat

z₂ = 1 − j
(z − z₁)(z − z₂) = z² − 2·1·z + (1² + 1²) = z² − 2z + 2

Faktorkan kuadratik itu

z³ − 7z² + 12z − 10 = (z² − 2z + 2)(z − 5)

Punca nyata

r = 5

Jawapan

r = 5

Semak dengan hasil tambah punca: z₁ + z₂ + r = 2 + 5 = 7 = −(−7).

9.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(2) = 0.6717

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 + 1)(r + 3) = 0 → r = −1, −3

Pemalar daripada nilai awal

A + B = 3, −1A − 3B = 1
A = 5, B = −2

Nilaikan

y(2) = 5·e−2 + (−2)·e−6 = 0.6717

Jawapan

y(2) = 0.6717
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1.5) = 1.311

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 kompleks

r = −0.5 ± 4j

Pemalar

A = 3, B = 0.5·3/4 = 0.375

Nilaikan

y(1.5) = e−0.75(3·cos 6 + 0.375·sin 6) = 1.311

Jawapan

y(1.5) = 1.311
11.Matriks & penentu

Jawapan: c11 = −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.

Baris darab lajur

c11 = (−3)·3 + 1·6 = −3

Jawapan

c11 = −3
12.Matriks & penentu

Jawapan: x = −1.19

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 = 3·4 − (−6)·5 = 42

Gantikan lajur x

det Aₓ = 4·4 − (−6)·(−11) = −50
x = −50/42 = −1.19

Jawapan

x = −1.19
y = −1.262
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 = (−1)·(−6) + (−3)·(−3) + (−1)·k = 0
15 + (−1)·k = 0

Selesaikan untuk k

k = −15/(−1) = 15

Jawapan

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

Jawapan: A = 7.348 m²

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 sisi

AB = B − A = (0, 2, 2)
AC = C − A = (3, 1, 7)

Hasil darab silang

(AB × AC)x = AByACz − ABzACy = 2·7 − 2·1 = 12
(AB × AC)y = ABzACx − ABxACz = 2·3 − 0·7 = 6
(AB × AC)z = ABxACy − AByACx = 0·1 − 2·3 = −6
|AB × AC| = √(12² + 6² + (−6)²) = 14.7

Luas segi tiga

A = ½·14.7 = 7.348 m²

Jawapan

A = 7.348 m²
15.Kebarangkalian

Jawapan: N = 1365

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.

Gabungan

C(15, 4) = (15·14·13·12)/(4·3·2·1) = 1365

Jawapan

N = 1365
16.Kebarangkalian

Jawapan: σY = 3.457

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 = 2.85, Var(X) = 1.328, σX = 1.152

Perubahan linear

σY = |3|·1.152 = 3.457

Jawapan

σY = 3.457

Min memang berubah: E(Y) = 3·2.85 − 3 = 5.55.

17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 16.24

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 = 215/6 = 35.83

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = (−1.833)² + 19.17² + (−23.83)² + (−10.83)² + 16.17² + 1.167² = 1319

Sisihan piawai

s = √(1319/5) = 16.24

Jawapan

s = 16.24
18.Statistik perihalan

Jawapan: P = 0.8849

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 = −1.2

Jadual normal piawai

Φ(−1.2) = 0.1151
P = 1 − 0.1151 = 0.8849

Jawapan

P = 0.8849
19.Taburan normal

Jawapan: P = 0.9192

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 = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm

Piawaikan

z = (199.3 − 200)/0.5 = −1.4

Ekor atas

P = 1 − Φ(−1.4) = 1 − 0.08076 = 0.9192

Jawapan

P = 0.9192
20.Taburan normal

Jawapan: x = 84.6 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) = 0.975 → z = 1.96

Kembali kepada x

x = 65 + 1.96·10 = 84.6 markah

Jawapan

x = 84.6 markah

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics