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)3x. Berikan nilai perpuluhan.

f(x) = (1 + 2/x)3xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

Cari had L = limx→0 ln(1 + 2x)/sin(3x), dengan x dalam radian.

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

Biar f(x) = x2·ex. Cari f′(1).

f(x) = x2·exx = 1
f′(1) =
4.TerbitanSukar
xy

Biar f(x) = x3 − 3x + 2. Cari koordinat-x x bagi minimum setempat.

f(x) = x3 − 3x + 2
x =
5.KamiranSederhana
xy03

Nilaikan I = ∫03 e2x dx.

f(x) = e2x[0, 3]
I =
6.KamiranSukar
xy−22

Cari luas A kawasan antara parabola y = 4 − x² dan paksi-x.

y = 4 − x²
A =
7.Nombor kompleksSederhana
ReIm55−5−5z₁z₂w

Diberi z₁ = 5∠55° dan z₂ = 1.5∠20°, cari argumen θ bagi w = z₁·z₂ dalam darjah, antara −180° dengan 180°.

z₁ = 5∠55°z₂ = 1.5∠20°
θ = °
8.Nombor kompleksSukar
ReIm0.50.5−0.5−0.511−1−1θz

Gunakan teorem De Moivre untuk mencari bahagian nyata z⁷ bagi z = 1 − j.

z = 1 − jn = 7
Re(z⁷) =
9.Persamaan pembezaanSederhana
t (min)T (°C)28Ta​18 °C21 °C

Sekaleng minuman bergas pada 5 °C dikeluarkan daripada peti sejuk ke dalam bilik pada 24 °C. Selepas 28 min suhunya ialah 18 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Berapa lama selepas permulaan, t, untuk mencapai 21 °C?

T0 = 5 °CTa = 24 °CT(28) = 18 °CT = 21 °C
t = min
10.Persamaan pembezaanSukar
ty1y(1) = ?

Selesaikan y′ + 0.5y = 8e−t dengan y(0) = 3. Cari y(1).

y′ + 0.5y = 8e−ty(0) = 3
y(1) =
11.Matriks & penentuSederhana
A =−5014150−13

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

A = [−5 0 1; 4 1 5; 0 −1 3]
det A =
12.Matriks & penentuSukar
A =−6−266b =−11−4

Selesaikan sistem −6x − 2y = −11 dan 6x + 6y = −4. Cari x.

−6x − 2y = −116x + 6y = −4
x =
13.Vektor: hasil darab titik & silangSederhana
xyzab

Cari nilai k supaya vektor a = (3, 2, −1) dan b = (−4, 0, k) berserenjang.

a = (3, 2, −1)b = (−4, 0, k)
k =
14.Vektor: hasil darab titik & silangSukar
xyzab

Vektor unit n̂ berserenjang dengan kedua-dua a = (3, 3, −1) dan b = (2, −5, 2) dan mempunyai komponen-z positif. Cari komponen-ynya n̂y.

a = (3, 3, −1)b = (2, −5, 2)n̂z > 0
n̂y =
15.KebarangkalianSederhana
P(sekurang-kurangnya satu enam) = ??1?2?3?4?5P(enam) = 1/6 pada setiap golekan

Satu dadu adil digolek 5 kali. Berapakah kebarangkalian P mendapat sekurang-kurangnya satu enam?

n = 5
P =
16.KebarangkalianSukar
n = 5, p = 0.5: P(X = 1) = ?k012345

Satu ujian mempunyai 5 soalan aneka pilihan. Seorang pelajar yang meneka mendapat setiap satu betul dengan kebarangkalian 0.5, secara tak bersandar. Berapakah kebarangkalian P tepat 1 jawapan betul?

n = 5p = 0.5k = 1
P =
17.Statistik perihalanSederhana
202530354045

Cari sisihan piawai sampel s data: 48, 16, 28, 27, 17.

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

Suatu kuantiti bertaburan normal dengan min 170 dan sisihan piawai 20. Berapakah perkadaran P nilai yang berada di atas 146?

μ = 170σ = 20x = 146
P =
19.Taburan normalSederhana
32.341P = ?

masa penghantaran bertaburan normal dengan min 32 min dan sisihan piawai 6 min. Berapakah pecahan yang terletak antara 32.3 dan 41 min? Berikan P sebagai perpuluhan.

μ = 32σ = 6x1 = 32.3x2 = 41
P =
20.Taburan normalSukar
0.02 mm0D − d?

Diameter lubang D adalah normal dengan min 25.02 mm dan sisihan piawai 0.02 mm. Diameter aci d adalah tak bersandar dan normal dengan min 25 mm dan sisihan piawai 0.02 mm. Aci yang dipilih secara rawak muat apabila D − d > 0. Cari kebarangkalian P bahawa ia muat. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

lubang: μ = 25.02 mm, σ = 0.02 mmaci: μ = 25 mm, σ = 0.02 mm
P =

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 403.4

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→∞ 3·x·ln(1 + 2/x)

Nilaikan

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

ln L = 3·2 = 6

Buat songsangan logaritma

L = e6 = 403.4

Jawapan

L = 403.4
2.Had

Jawapan: L = 0.6667

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)]/[3·cos 3x]

Gantikan x = 0

L = 2/3 = 0.6667

Jawapan

L = 0.6667
3.Terbitan

Jawapan: f′(1) = 8.155

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

f′(x) = u′v + uv′ = ex·(2x + 1·x2)

Gantikan

f′(1) = 2.718·(2 + 1) = 8.155

Jawapan

f′(1) = 8.155
4.Terbitan

Jawapan: x = 1

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 − 3 = 3·(x2 − 1)

Selesaikan f′(x) = 0

x = −1 atau x = 1

Yang mana satu

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

f″(−1) = −6, f″(1) = 6
x = 1

Jawapan

x = 1
5.Kamiran

Jawapan: I = 201.2

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) = e2x/2

Nilaikan pada had

I = (e6 − 1)/2 = (403.4 − 1)/2 = 201.2

Jawapan

I = 201.2
6.Kamiran

Jawapan: A = 10.67

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

4 − x² = 0 → x = ±2

Kamirkan

A = [4x − x³/3]−22 = 5.333 − (−5.333) = 10.67

Jawapan

A = 10.67
7.Nombor kompleks

Jawapan: θ = 75 °

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 = 7.5
θ = 55° + 20° = 75°

Argumen

θ = 75°

Jawapan

θ = 75°
8.Nombor kompleks

Jawapan: Re(z⁷) = 8

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.

Bentuk kutub

z = 1 − j = √2∠−45°

De Moivre

z⁷ = (√2)⁷∠−315° = 11.31∠45°

Bentuk Cartes

z⁷ = 11.31·(cos 45° + j sin 45°) = 8 + j8
Re(z⁷) = 8

Jawapan

Re(z⁷) = 8
9.Persamaan pembezaan

Jawapan: t = 44.84 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(-19/-6)/28 = 0.04117 min⁻¹

Masa untuk mencapai sasaran

t = ln(-19/(−3))/0.04117 = 44.84 min

Jawapan

t = 44.84 min
10.Persamaan pembezaan

Jawapan: y(1) = 5.638

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 = e0.5t
(e0.5ty)′ = 8e−0.5t

Penyelesaian am

y = 8/(−0.5)·e−t + C·e−0.5t = −16·e−t + C·e−0.5t

Syarat awal

3 = −16 + C → C = 19

Nilaikan

y(1) = −16·0.3679 + 19·0.6065 = 5.638

Jawapan

y(1) = 5.638
11.Matriks & penentu

Jawapan: det A = −44

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 = 8, M₁₂ = 12, M₁₃ = −4

Pengembangan kofaktor

det A = (−5)·8 − 0·12 + 1·(−4) = −44

Jawapan

det A = −44
12.Matriks & penentu

Jawapan: x = 3.083

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)·6 − (−2)·6 = −24

Gantikan lajur x

det Aₓ = (−11)·6 − (−2)·(−4) = −74
x = −74/(−24) = 3.083

Jawapan

x = 3.083
y = −3.75
13.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: k = −12

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 = 3·(−4) + 2·0 + (−1)·k = 0
−12 + (−1)·k = 0

Selesaikan untuk k

k = −(−12)/(−1) = −12

Jawapan

k = −12
14.Vektor: hasil darab titik & silang

Jawapan: n̂y = 0.3556

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.

Hasil darab silang

(a × b)x = aybz − azby = 3·2 − (−1)·(−5) = 1
(a × b)y = azbx − axbz = (−1)·2 − 3·2 = −8
(a × b)z = axby − aybx = 3·(−5) − 3·2 = −21

Normalkan

Komponen-z bagi a × b negatif, maka gunakan −(a × b).

|a × b| = √(1² + (−8)² + (−21)²) = 22.49
n̂ = −(1, −8, −21)/22.49 = (−0.04446, 0.3556, 0.9336)
n̂y = 0.3556

Jawapan

n̂y = 0.3556
15.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.5981

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)5 = 0.4019
P = 1 − 0.4019 = 0.5981

Jawapan

P = 0.5981
16.Kebarangkalian

Jawapan: P = 0.1563

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 = 1) = 5·0.51·0.54 = 5·0.5·0.0625 = 0.1563

Jawapan

P = 0.1563
17.Statistik perihalan

Jawapan: s = 12.87

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 = 136/5 = 27.2

Sisihan kuasa dua

Σ(x − x̄)² = 20.8² + (−11.2)² + 0.8² + (−0.2)² + (−10.2)² = 662.8

Sisihan piawai

s = √(662.8/4) = 12.87

Jawapan

s = 12.87
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 = 0.4133

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 = (32.3 − 32)/6 = 0.05
z₂ = (41 − 32)/6 = 1.5

Luas antara

P = Φ(1.5) − Φ(0.05) = 0.9332 − 0.5199 = 0.4133

Jawapan

P = 0.4133
20.Taburan normal

Jawapan: P = 0.7611

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 beza

μ = 25.02 − 25 = 0.02 mm, σ = 0.02828 mm

Piawaikan

z = (0 − 0.02)/0.02828 = −0.71

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−0.71) = 0.7611

Jawapan

P = 0.7611

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics