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 + 0.5/x)2x. Berikan nilai perpuluhan.

f(x) = (1 + 0.5/x)2xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

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

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

Biar f(x) = (3x + 5)5. Cari f′(0).

f(x) = (3x + 5)5x = 0
f′(0) =
4.TerbitanSukar
xy

Biar f(x) = x3 + 4.5x2 + 3. Cari koordinat-x x bagi maksimum setempat.

f(x) = x3 + 4.5x2 + 3
x =
5.KamiranSederhana
xy01

Nilaikan I = ∫01 2x·(x² + 1)1 dx.

f(x) = 2x·(x² + 1)1[0, 1]
I =
6.KamiranSukar
xy2y = 6xy = 3x²

Rantau antara garis y = 6x dan parabola y = 3x² diputarkan pada paksi-x. Cari isi padu V pepejal itu.

y = 6xy = 3x²
V =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm11−1−122−2−2θz

Tulis z = 2.5∠125° dalam bentuk Cartes a + jb dan beri bahagian khayalan b.

r = 2.5θ = 125°
b =
8.Nombor kompleksSukar
ReIm11−1−122−2−2z₁z₂

Persamaan z² − 3z + 6.25 = 0 mempunyai dua punca kompleks. Cari modulusnya |z|.

p = −3q = 6.25
|z| =
9.Persamaan pembezaanSederhana
t (min)T (°C)16Ta​253 °C115 °C

Sebuah bahagian keluli tempaan pada 460 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 23 °C. Selepas 16 min suhunya ialah 253 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Berapa lama selepas permulaan, t, untuk mencapai 115 °C?

T0 = 460 °CTa = 23 °CT(16) = 253 °CT = 115 °C
t = min
10.Persamaan pembezaanSukar
ty1.5y(1.5) = ?

Selesaikan y′ + y = 8e−3t dengan y(0) = 1. Cari y(1.5).

y′ + y = 8e−3ty(0) = 1
y(1.5) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =542−4−2124−1

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

A = [5 4 2; −4 −2 1; 2 4 −1]
det A =
12.Matriks & penentuSukar
A =113−1

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

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

Daya malar F = (−30, −20, −15) N bertindak pada sesuatu objek semasa ia bergerak dalam garis lurus dari titik A(1, −1, 0) ke titik B(−4, 2, −5). Koordinat dalam meter. Cari kerja W yang dilakukan oleh daya itu.

F = (−30, −20, −15) NA(1, −1, 0) mB(−4, 2, −5) m
W = J
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzrFOA

Daya F = (20, 60, 0) N bertindak pada titik A(0, 1, −1). Koordinat dalam meter. Cari komponen-y My momen daya terhadap titik O(0, 0, −2).

F = (20, 60, 0) NA(0, 1, −1) mO(0, 0, −2) m
My = N·m
15.KebarangkalianSederhana
P(sekurang-kurangnya satu enam) = ??1?2?3?4P(enam) = 1/6 pada setiap golekan

Satu dadu adil digolek 4 kali. Berapakah kebarangkalian P mendapat sekurang-kurangnya satu enam?

n = 4
P =
16.KebarangkalianSukar
€p(x)−30.89120.1270.01

Satu permainan berharga €3 untuk dimain. Anda menang €15 dengan kebarangkalian 0.1 dan €30 dengan kebarangkalian 0.01; jika tidak anda tidak menang apa-apa. Pertaruhan tidak dikembalikan. Cari jangkaan keuntungan bersih E(G) setiap permainan.

pertaruhan = €3€15: p = 0.1€30: p = 0.01
E(G) = €
17.Statistik perihalanSederhana
15202530354045505560

Cari sisihan piawai sampel s data: 29, 37, 37, 32, 32, 60, 14.

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

Skor peperiksaan bertaburan normal dengan min 100 dan sisihan piawai 5. Cari skor-z z bagi skor 95.

μ = 100σ = 5x = 95
z =
19.Taburan normalSederhana
174.85192.35P = ?

ketinggian lelaki dewasa bertaburan normal dengan min 178 cm dan sisihan piawai 7 cm. Berapakah pecahan yang terletak antara 174.85 dan 192.35 cm? Berikan P sebagai perpuluhan.

μ = 178σ = 7x1 = 174.85x2 = 192.35
P =
20.Taburan normalSukar
557085100115130145markahbawah 20%

skor IQ bertaburan normal dengan min 100 markah dan sisihan piawai 15 markah. Seret titik pemotong supaya 20% terbawah yang berlorek berada di sebelah kirinya. Cari titik pemotong x.

μ = 100 markahσ = 15 markah20%
x = markah

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 2.718

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 + 0.5/x)

Nilaikan

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

ln L = 2·0.5 = 1

Buat songsangan logaritma

L = e1 = 2.718

Jawapan

L = 2.718
2.Had

Jawapan: L = 0.5

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).

Petua L'Hôpital

L = limx→0 [2/(1 + 2x)]/[4·cos 4x]

Gantikan x = 0

L = 2/4 = 0.5

Jawapan

L = 0.5
3.Terbitan

Jawapan: f′(0) = 9375

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) = 5·(3x + 5)4·3

Gantikan

f′(0) = 5·54·3 = 9375

Jawapan

f′(0) = 9375
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 + 9x = 3·(x2 + 3x)

Selesaikan f′(x) = 0

x = −3 atau x = 0

Yang mana satu

f″(x) = 6x + 9: negatif pada maksimum, positif pada minimum.

f″(−3) = −9, f″(0) = 9
x = −3

Jawapan

x = −3
5.Kamiran

Jawapan: I = 1.5

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.

Penggantian

u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u1 du

Kamirkan dan nilaikan

I = [u2/2]12 = (4 − 1)/2 = 1.5

Jawapan

I = 1.5
6.Kamiran

Jawapan: V = 120.6

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.

Titik persilangan

6x = 3x² → x = 0, x = 2

Kaedah sesendal

V = π∫₀2 ((6x)² − (3x²)²) dx

Kamirkan

V = π(36·2³/3 − 9·2⁵/5) = π·38.4 = 120.6

Jawapan

V = 120.6
7.Nombor kompleks

Jawapan: b = 2.048

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.

Komponen

a = 2.5·cos(125°) = −1.434
b = 2.5·sin(125°) = 2.048

Bentuk Cartes

z = −1.434 + j2.048
b = 2.048

Jawapan

b = 2.048
8.Nombor kompleks

Jawapan: |z| = 2.5

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.

Pembezalayan

p² − 4q = 9 − 25 = −16 < 0

Rumus kuadratik

z = (3 ± j√16)/2 = 1.5 + j2, 1.5 − j2

Jawapan

|z| = √(1.5² + 2²) = √6.25 = 2.5

Jawapan

|z| = 2.5
9.Persamaan pembezaan

Jawapan: t = 38.84 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(437/230)/16 = 0.04012 min⁻¹

Masa untuk mencapai sasaran

t = ln(437/92)/0.04012 = 38.84 min

Jawapan

t = 38.84 min
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1.5) = 1.071

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 = et
(ety)′ = 8e−2t

Penyelesaian am

y = 8/(−2)·e−3t + C·e−t = −4·e−3t + C·e−t

Syarat awal

1 = −4 + C → C = 5

Nilaikan

y(1.5) = −4·0.01111 + 5·0.2231 = 1.071

Jawapan

y(1.5) = 1.071
11.Matriks & penentu

Jawapan: det A = −42

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 = −2, M₁₂ = 2, M₁₃ = −12

Pengembangan kofaktor

det A = 5·(−2) − 4·2 + 2·(−12) = −42

Jawapan

det A = −42
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 − (0)λ + (−4) = 0

Selesaikan

λ = (0 ± √(16))/2 → λ = −2, 2
λ = 2

Jawapan

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

Jawapan: W = 165 J

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.

Sesaran

d = B − A = (−4, 2, −5) − (1, −1, 0) = (−5, 3, −5) m

Kerja

W = F·d = (−30)·(−5) + (−20)·3 + (−15)·(−5) = 165 J

Jawapan

W = 165 J
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: My = 20 N·m

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 kedudukan dari O ke A

r = A − O = (0, 1, −1) − (0, 0, −2) = (0, 1, 1) m

Momen M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = 1·0 − 1·60 = −60 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = 1·20 − 0·0 = 20 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = 0·60 − 1·20 = −20 N·m

Komponen yang diminta

My = 20 N·m

Jawapan

My = 20 N·m
15.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.5177

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.

Pelengkap

P(tiada enam) = (5/6)4 = 0.4823
P = 1 − 0.4823 = 0.5177

Jawapan

P = 0.5177
16.Kebarangkalian

Jawapan: E(G) = −1.2 €

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: 12 (p = 0.1), 27 (p = 0.01), −3 (p = 0.89)

Nilai jangkaan

E(G) = 12·0.1 + 27·0.01 − 3·0.89 = −1.2 €

Jawapan

E(G) = −1.2 €

Nilai negatif bermaksud anda kehilangan wang secara purata.

17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 13.7

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 = 241/7 = 34.43

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = (−5.429)² + 2.571² + 2.571² + (−2.429)² + (−2.429)² + 25.57² + (−20.43)² = 1126

Sisihan piawai

s = √(1126/6) = 13.7

Jawapan

s = 13.7
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 = (95 − 100)/5 = −1

Jawapan

z = −1
19.Taburan normal

Jawapan: P = 0.6535

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.

Skor-z

z₁ = (174.85 − 178)/7 = −0.45
z₂ = (192.35 − 178)/7 = 2.05

Luas antara

P = Φ(2.05) − Φ(−0.45) = 0.9798 − 0.3264 = 0.6535

Jawapan

P = 0.6535
20.Taburan normal

Jawapan: x = 87.4 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) = 0.2

z daripada jadual

z ≈ −0.84

Kembali kepada unit asal

x = 100 − 0.84·15 = 87.4 markah

Jawapan

x = 87.4 markah

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics