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 (e−2x − 1 + 2x)/x².

f(x) = (e−2x − 1 + 2x)/x²x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = 1

Biar f(x) = ln(x2 + 5). Cari f′(1).

f(x) = ln(x2 + 5)x = 1
f′(1) =
4.TerbitanSukar
xyx = 1

Garis tangen kepada f(x) = −x2 + 4x + 3 pada x = 1 memotong paksi-y pada y = b. Cari b.

f(x) = −x2 + 4x + 3x = 1
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 (kon).

y = x0 ≤ x ≤ 3
V =
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
ReIm55−5−5θz

Cari argumen θ bagi z = 8 + j8 dalam darjah, sebagai nilai utama antara −180° dengan 180°.

z = 8 + j8
θ = °
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−233−3−3z₁z₂

Satu punca bagi z³ − z² − 17z + 65 = 0 ialah z₁ = 3 + j2. Pekalinya nyata. Cari punca nyata r.

z₁ = 3 + j2
r =
9.Persamaan pembezaanSederhana
t (min)T (°C)37Ta​283 °C365 °C

Sebuah bahagian keluli tempaan pada 400 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 22 °C. Selepas 37 min suhunya ialah 283 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Berapa lama selepas permulaan, t, untuk mencapai 365 °C?

T0 = 400 °CTa = 22 °CT(37) = 283 °CT = 365 °C
t = min
10.Persamaan pembezaanSukar
tyy(0) = 10y(1) = ?

Selesaikan y″ + y′ + 4.25y = 0 dengan y(0) = 10 dan y′(0) = 0 (dilepaskan dari pegun). Cari y(1); sudut dalam radian.

y″ + y′ + 4.25y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(1) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−6−6−5−3B =2−113

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

A = [−6 −6; −5 −3]B = [2 −1; 1 3]
c12 =
12.Matriks & penentuSukar
A =415−4b =94

Selesaikan sistem 4x + y = 9 dan 5x − 4y = 4. Cari x.

4x + y = 95x − 4y = 4
x =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari unjuran skalar compb a bagi a = (−1, −4, −3) pada b = (−4, 6, −3), iaitu komponen a dalam arah b.

a = (−1, −4, −3)b = (−4, 6, −3)
compb a =
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzab

Vektor unit n̂ berserenjang dengan kedua-dua a = (−1, −1, 4) dan b = (2, −5, −1) dan mempunyai komponen-z positif. Cari komponen-ynya n̂y.

a = (−1, −1, 4)b = (2, −5, −1)n̂z > 0
n̂y =
15.KebarangkalianSederhana
n = 7k = 5N = ?

Dalam berapa cara N satu jawatankuasa 5 orang boleh dipilih daripada kumpulan 7? Susunan tidak penting.

n = 7k = 5
N =
16.KebarangkalianSukar
€p(x)−20.8340.15380.02

Satu permainan berharga €2 untuk dimain. Anda menang €6 dengan kebarangkalian 0.15 dan €40 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 = 0.15€40: p = 0.02
E(G) = €
17.Statistik perihalanSederhana
25303540455055

Cari sisihan piawai sampel s data: 23, 25, 55, 35, 25.

n = 5
s =
18.Statistik perihalanSukar
z −2−1012

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 170 dan sisihan piawai 8. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 178?

μ = 170σ = 8x = 178
P =
19.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek antara −z dan z = 0.9566

Seret z supaya luas berlorek antara −z dan z di bawah lengkung normal piawai ialah 0.9566. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.9566
z =
20.Taburan normalSukar
μ = 32x = ?75%

masa penghantaran bertaburan normal dengan min 32 min dan sisihan piawai 6 min. Cari nilai x yang di bawahnya terletak 75% daripadanya (persentil ke-75).

μ = 32σ = 6P = 75%
x = min

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 54.6

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 = e4 = 54.6

Jawapan

L = 54.6
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·e−2x + 2)/(2x) → 0/0

Penggunaan kedua

4·e−2x/2

Gantikan x = 0

L = 4·1/2 = 2

Jawapan

L = 2
3.Terbitan

Jawapan: f′(1) = 0.3333

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 untuk logaritma

f′(x) = 2x/(x2 + 5)

Gantikan

f′(1) = 2/6 = 0.3333

Jawapan

f′(1) = 0.3333
4.Terbitan

Jawapan: b = 4

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(1) = 6
f′(x) = −2x + 4 → f′(1) = 2

Garis tangen pada x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 6 − 2·1 = 4

Jawapan

b = 4
5.Kamiran

Jawapan: V = 28.27

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 1x² dx

Kamirkan

V = π·1·3³/3 = 28.27

Jawapan

V = 28.27

Semakan: kon berjejari 3 dan tinggi 3 mempunyai (1/3)πr²h = 28.27.

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: θ = 45 °

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.

Kuadran

a = 8, b = 8 → I

Sudut rujukan

α = atan(8/8) = 45°

Argumen

θ = α = 45°

Jawapan

θ = 45°

Dalam bentuk kutub z = 11.31∠45°.

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 = 3 − j2
(z − z₁)(z − z₂) = z² − 2·3·z + (3² + 2²) = z² − 6z + 13

Faktorkan kuadratik itu

z³ − z² − 17z + 65 = (z² − 6z + 13)(z + 5)

Punca nyata

r = −5

Jawapan

r = −5

Semak dengan hasil tambah punca: z₁ + z₂ + r = 6 + (−5) = 1 = −(−1).

9.Persamaan pembezaan

Jawapan: t = 9.707 min

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.

Pemalar penyejukan

k = ln(378/261)/37 = 0.01001 min⁻¹

Masa untuk mencapai sasaran

t = ln(378/343)/0.01001 = 9.707 min

Jawapan

t = 9.707 min
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1) = −1.145

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 ± 2j

Pemalar

A = 10, B = 0.5·10/2 = 2.5

Nilaikan

y(1) = e−0.5(10·cos 2 + 2.5·sin 2) = −1.145

Jawapan

y(1) = −1.145
11.Matriks & penentu

Jawapan: c12 = −12

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 = (−6)·(−1) + (−6)·3 = −12

Jawapan

c12 = −12
12.Matriks & penentu

Jawapan: x = 1.905

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 = 4·(−4) − 1·5 = −21

Gantikan lajur x

det Aₓ = 9·(−4) − 1·4 = −40
x = −40/(−21) = 1.905

Jawapan

x = 1.905
y = 1.381
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: compb a = −1.408

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)·(−4) + (−4)·6 + (−3)·(−3) = −11

Panjang b

|b| = √((−4)² + 6² + (−3)²) = 7.81

Unjuran skalar

compb a = a·b/|b| = −11/7.81 = −1.408

Jawapan

compb a = −1.408

Negatif: a mempunyai komponen yang menghala melawan b.

14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: n̂y = 0.3015

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

(a × b)x = aybz − azby = (−1)·(−1) − 4·(−5) = 21
(a × b)y = azbx − axbz = 4·2 − (−1)·(−1) = 7
(a × b)z = axby − aybx = (−1)·(−5) − (−1)·2 = 7

Normalkan

Komponen-z bagi a × b sudah positif.

|a × b| = √(21² + 7² + 7²) = 23.22
n̂ = (21, 7, 7)/23.22 = (0.9045, 0.3015, 0.3015)
n̂y = 0.3015

Jawapan

n̂y = 0.3015
15.Kebarangkalian

Jawapan: N = 21

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(7, 5) = (7·6·5·4·3)/(5·4·3·2·1) = 21

Jawapan

N = 21
16.Kebarangkalian

Jawapan: E(G) = −0.3 €

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 = 0.15), 38 (p = 0.02), −2 (p = 0.83)

Nilai jangkaan

E(G) = 4·0.15 + 38·0.02 − 2·0.83 = −0.3 €

Jawapan

E(G) = −0.3 €

Nilai negatif bermaksud anda kehilangan wang secara purata.

17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 13.37

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 = 163/5 = 32.6

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = (−9.6)² + (−7.6)² + 22.4² + 2.4² + (−7.6)² = 715.2

Sisihan piawai

s = √(715.2/4) = 13.37

Jawapan

s = 13.37
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: z = 2.02

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 + 0.9566)/2 = 0.9783

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.9783 di dalam jadual dan baca z.

z = 2.02

Jawapan

z = 2.02
20.Taburan normal

Jawapan: x = 36.05 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) = 0.75 → z = 0.6745

Kembali kepada x

x = 32 + 0.6745·6 = 36.05 min

Jawapan

x = 36.05 min

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics