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→∞ (√(4x2 + 7x) − 2x).

f(x) = √(4x2 + 7x) − 2xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

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

f(x) = (1 − cos 3x)/(3x²)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
xy

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

f(x) = x3 + 3x2 + 3
x =
5.KamiranSederhana
xy14y = x ln x

Nilaikan I = ∫₁4 x·ln x dx.

∫₁4 x ln x dx
I =
6.KamiranSukar
xyy = 2x2​y = 4x

Cari luas A kawasan yang dikelilingi oleh y = 2x2 dan y = 4x.

y = 2x2y = 4x
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂w

Diberi z₁ = 4∠70° dan z₂ = 3∠−95°, cari bahagian nyata w = z₁/z₂.

z₁ = 4∠70°z₂ = 3∠−95°
Re(w) =
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−2z₁z₂

Satu punca bagi z³ − 7z² + 15z − 25 = 0 ialah z₁ = 1 + j2. Pekalinya nyata. Cari punca nyata r.

z₁ = 1 + j2
r =
9.Persamaan pembezaanSederhana
tyy(0) = 1y(1) = ?

Selesaikan y″ + 6y′ + 9y = 0 dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 2. Cari y(1).

y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 1y′(0) = 2
y(1) =
10.Persamaan pembezaanSukar
ty0.5y(0.5) = ?

Selesaikan y′ + 2y = 6e−0.5t dengan y(0) = 1. Cari y(0.5).

y′ + 2y = 6e−0.5ty(0) = 1
y(0.5) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−1−3−1−1−4−1−41−5

Cari penentu det A bagi matriks 3×3 A yang ditunjukkan.

A = [−1 −3 −1; −1 −4 −1; −4 1 −5]
det A =
12.Matriks & penentuSukar
A =263−1

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

A = [2 6; 3 −1]
λ =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

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

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

Bagi a = (4, −1, −3) dan b = (−3, 2, −2), cari komponen-z (a × b)z hasil darab silang a × b.

a = (4, −1, −3)b = (−3, 2, −2)
(a × b)z =
15.KebarangkalianSederhana
xp(x)00.2510.2520.1530.35μ = 1.6

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

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0.25, 0.25, 0.15, 0.35
Var(X) =
16.KebarangkalianSukar
n = 9, p = 0.1: P(X = 3) = ?k0123456789

Satu ujian mempunyai 9 soalan aneka pilihan. Seorang pelajar yang meneka mendapat setiap satu betul dengan kebarangkalian 0.1, secara tak bersandar. Berapakah kebarangkalian P tepat 3 jawapan betul?

n = 9p = 0.1k = 3
P =
17.Statistik perihalanSederhana
101520253035404550

Cari sisihan piawai sampel s data: 51, 20, 11, 36, 19, 10.

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

Skor peperiksaan bertaburan normal dengan min 50 dan sisihan piawai 8. Cari skor-z z bagi skor 58.

μ = 50σ = 8x = 58
z =
19.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek di sebelah kanan z = 0.8643

Seret z supaya luas berlorek di bawah lengkung normal piawai, di sebelah kanan z, ialah 0.8643. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.8643
z =
20.Taburan normalSukar
557085100115130145markahatas 25%

skor IQ bertaburan normal dengan min 100 markah dan sisihan piawai 15 markah. Seret titik pemotong supaya 25% teratas yang berlorek berada di sebelah kanannya. Cari titik pemotong x.

μ = 100 markahσ = 15 markah25%
x = markah

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 1.75

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/(√(4x2 + 7x) + 2x)

Bahagikan dengan x

f(x) = 7/(√(4 + 7/x) + 2)

Biarkan x → ∞

L = 7/(2 + 2) = 1.75

Jawapan

L = 1.75
2.Had

Jawapan: L = 1.5

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

3·sin 3x/(6x) → 0/0

Penggunaan kedua

9·cos 3x/6

Gantikan x = 0

L = 9/6 = 1.5

Jawapan

L = 1.5
3.Terbitan

Jawapan: f′(1) = 150

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) = 3·52·2 = 150

Jawapan

f′(1) = 150
4.Terbitan

Jawapan: x = −2

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 + 6x = 3·(x2 + 2x)

Selesaikan f′(x) = 0

x = −2 atau x = 0

Yang mana satu

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

f″(−2) = −6, f″(0) = 6
x = −2

Jawapan

x = −2
5.Kamiran

Jawapan: I = 7.34

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 = ln x, du = dx/x; dv = x dx, v = x²/2

Antiterbitan

∫x ln x dx = (x²/2)ln x − ∫(x/2) dx = (x²/2)ln x − x²/4

Had

(8·ln 4 − 4) − (0 − 0.25) = 7.34

Jawapan

I = 7.34
6.Kamiran

Jawapan: A = 2.667

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 = 4x → x = 0, x = 2

Kamirkan atas tolak bawah

A = [2x2 − 0.6667x3]02 = 2.667

Jawapan

A = 2.667
7.Nombor kompleks

Jawapan: Re(w) = −1.288

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| = 4 / 3 = 1.333
θ = 70° − (−95)° = 165°

Bentuk Cartes

Re(w) = 1.333·cos(165°) = −1.288
Im(w) = 1.333·sin(165°) = 0.3451
Re(w) = −1.288

Jawapan

Re(w) = −1.288
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 − j2
(z − z₁)(z − z₂) = z² − 2·1·z + (1² + 2²) = z² − 2z + 5

Faktorkan kuadratik itu

z³ − 7z² + 15z − 25 = (z² − 2z + 5)(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(1) = 0.2987

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 + 3)² = 0 → r = −3

Pemalar

A = y(0) = 1
y′(0) = B − 3A → B = 2 + 3 = 5

Nilaikan

y(1) = (1 + 5·1)·e−3 = 0.2987

Jawapan

y(1) = 0.2987
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(0.5) = 2.012

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 = e2t
(e2ty)′ = 6e1.5t

Penyelesaian am

y = 6/1.5·e−0.5t + C·e−2t = 4·e−0.5t + C·e−2t

Syarat awal

1 = 4 + C → C = −3

Nilaikan

y(0.5) = 4·0.7788 + (−3)·0.3679 = 2.012

Jawapan

y(0.5) = 2.012
11.Matriks & penentu

Jawapan: det A = −1

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.

Minor 2×2 baris pertama

M₁₁ = 21, M₁₂ = 1, M₁₃ = −17

Pengembangan kofaktor

det A = (−1)·21 − (−3)·1 + (−1)·(−17) = −1

Jawapan

det A = −1
12.Matriks & penentu

Jawapan: λ = 5

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 − (1)λ + (−20) = 0

Selesaikan

λ = (1 ± √(81))/2 → λ = −4, 5
λ = 5

Jawapan

λ = 5
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: compb a = 3.81

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 = 1·6 + 1·(−1) + 5·5 = 30

Panjang b

|b| = √(6² + (−1)² + 5²) = 7.874

Unjuran skalar

compb a = a·b/|b| = 30/7.874 = 3.81

Jawapan

compb a = 3.81
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: (a × b)z = 5

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.

Hasil darab silang, komponen demi komponen

(a × b)x = aybz − azby = (−1)·(−2) − (−3)·2 = 8
(a × b)y = azbx − axbz = (−3)·(−3) − 4·(−2) = 17
(a × b)z = axby − aybx = 4·2 − (−1)·(−3) = 5

Komponen yang diminta

(a × b)z = 5

Jawapan

(a × b)z = 5

Semak: a × b berserenjang dengan kedua-dua vektor, maka hasil darab titiknya dengan a dan dengan b ialah sifar.

15.Kebarangkalian

Jawapan: Var(X) = 1.44

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 = 0·0.25 + 1·0.25 + 2·0.15 + 3·0.35 = 1.6

Min bagi kuasa dua

E(X²) = 0·0.25 + 1·0.25 + 4·0.15 + 9·0.35 = 4

Varians

Var(X) = 4 − 1.6² = 1.44

Jawapan

Var(X) = 1.44
16.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.04464

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 = 3) = 84·0.13·0.96 = 84·0.001·0.5314 = 0.04464

Jawapan

P = 0.04464
17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 15.98

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 = 147/6 = 24.5

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = 26.5² + (−4.5)² + (−13.5)² + 11.5² + (−5.5)² + (−14.5)² = 1278

Sisihan piawai

s = √(1278/5) = 15.98

Jawapan

s = 15.98
18.Statistik perihalan

Jawapan: z = 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.

Piawaikan

z = (58 − 50)/8 = 1

Jawapan

z = 1
19.Taburan normal

Jawapan: z = −1.1

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 − 0.8643 = 0.1357

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.1357 di dalam jadual dan baca z.

z = −1.10

Jawapan

z = −1.10
20.Taburan normal

Jawapan: x = 110.1 markah

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

Φ(z) = 0.75

z daripada jadual

z ≈ 0.67

Kembali kepada unit asal

x = 100 + 0.67·15 = 110.1 markah

Jawapan

x = 110.1 markah

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics