Wiskunde voor ingenieurs: samenvattingspakket

Formuleoverzichten, de belangrijkste methodestappen voor elk onderwerp en 20 oefenopgaven, met volledige oplossingen achterin.

Nieuwe opgavenTerug naar het vak

Kies in het printvenster “Opslaan als pdf” om een kopie op je apparaat te bewaren.

1Formules en methoden

Limieten

Direct invullen
probeer eerst x = a; 0/0 betekent vereenvoudigen
Ontbinden en wegdelen
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Geconjugeerde
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Limieten naar oneindig
deel door de hoogste macht van x; bij gelijke graden is de limiet de verhouding van de hoogstegraadscoëfficiënten
Standaardlimiet
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Regel van L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Afgeleiden

Machtsregel
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Productregel
(uv)′ = u′v + uv′
Quotiëntregel
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Kettingregel
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Standaardafgeleiden
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Methode

  1. Herken de structuur: som, product, quotiënt of samenstelling.
  2. Pas de machtsregel toe op elke macht van x.
  3. Gebruik waar nodig de product-, quotiënt- of kettingregel.
  4. Vereenvoudig, en vul het punt in als daarom wordt gevraagd.

Integralen

Machtsregel
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Bepaalde integraal
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Standaardintegralen
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Oppervlakte tussen grafieken
∫ab (f − g) dx

Methode

  1. Schrijf de integrand waar mogelijk als een som van eenvoudige termen.
  2. Pas de machtsregel toe: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), en de standaardintegralen voor ex, 1/x, sin en cos.
  3. Gebruik substitutie als je een functie en haar afgeleide samen ziet.
  4. Bereken bij een bepaalde integraal F(b) − F(a).

Complexe getallen

Rechthoekige vorm
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Modulus en argument
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Poolvorm en exponentiële vorm
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Deling
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Product en quotiënt
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
n-de machtswortels
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Kwadratische vergelijking met p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Methode

  1. Bepaal welke vorm bij de bewerking past: rechthoekig a + jb voor optellen en aftrekken, pool r∠θ voor vermenigvuldigen, delen, machten en wortels.
  2. Werk uit met j² = −1; deel door teller en noemer te vermenigvuldigen met de geconjugeerde van de noemer.
  3. Reken om met r = √(a² + b²) en θ uit een schets van het punt (controleer het kwadrant), en terug met a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Gebruik voor machten De Moivre, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; noteer voor zⁿ = R∠φ alle n wortels R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Differentiaalvergelijkingen

Exponentiële groei/afname
dy/dt = ky → y = y0ekt
Halveringstijd
k = ln 2 / t½
Afkoelingswet van Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Integrerende factor
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Mengtank
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matrices & determinanten

2×2-determinant
det = ad − bc
Inverse van een 2×2-matrix
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Product
(AB)ij = Σk AikBkj
Eigenwaarden
det(A − λI) = 0
Regel van Cramer
xi = det(Ai)/det(A)

Vectoren: inwendig en uitwendig product

Grootte
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Eenheidsvector
û = a/|a|
Componenten uit een hoek
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Inwendig product
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Scalaire projectie van a op b
a·b/|b|
Arbeid
W = F·d
Uitwendig product
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Oppervlakken
parallellogram |a × b|, driehoek ½|a × b|
Moment om O
MO = r × F, r = A − O
Volume van een parallellepipedum
V = |a·(b × c)|

Methode

  1. Schrijf elke vector in componenten; voor een kracht gegeven door een grootte en een hoek gebruik je F·cos θ en F·sin θ.
  2. Gebruik voor lengtes en richtingen de grootte √(x² + y² + z²) en de eenheidsvector a/|a|.
  3. Gebruik het inwendig product voor hoeken, projecties, loodrechte stand en arbeid: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Gebruik het uitwendig product voor loodrechte vectoren, oppervlakten en momenten: schrijf de drie componenten zorgvuldig uit en houd de volgorde a × b aan.

Kansrekening

Complement
P(not A) = 1 − P(A)
Somregel
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Onafhankelijke gebeurtenissen
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Voorwaardelijke kans
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomiaal
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Beschrijvende statistiek

Gemiddelde
x̄ = Σx/n
Steekproefstandaardafwijking
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediaan
middelste waarde van de gesorteerde gegevens
z-score
z = (x − μ)/σ
Normale verdeling
68% binnen ±1σ, 95% binnen ±2σ

Normale verdeling

z-score
z = (x − μ)/σ
Onder x
P(X < x) = Φ(z)
Boven x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Tussen
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentiel
x = μ + z·σ

Methode

  1. Reken de waarde om naar een z-score: z = (x − μ)/σ.
  2. Zoek Φ(z) op, het oppervlak links van z.
  3. Gebruik voor het oppervlak rechts 1 − Φ(z); trek voor een interval de twee linkeroppervlakken van elkaar af.
  4. Werk voor een percentiel terug: zoek z bij het oppervlak, dan x = μ + z·σ.

2Oefenopgaven

1.LimietenGemiddeld
xyy = L

Bereken de limiet L = limx→∞ (√(x2 + 2x) − x).

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

Bereken de limiet L = limx→0 (1 − cos 2x)/(x²), met x in radialen.

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

Gegeven f(x) = ln(x2 + 1). Bereken f′(3).

f(x) = ln(x2 + 1)x = 3
f′(3) =
4.AfgeleidenMoeilijk
xyx = 3

De raaklijn aan f(x) = 2x2 + x − 6 in x = 3 snijdt de y-as in y = b. Bereken b.

f(x) = 2x2 + x − 6x = 3
b =
5.IntegralenGemiddeld
xy02

Bereken I = ∫02 ex dx.

f(x) = ex[0, 2]
I =
6.IntegralenMoeilijk
xy3y = 6xy = 2x²

Het gebied tussen de lijn y = 6x en de parabool y = 2x² wordt om de x-as gewenteld. Bepaal het volume V van het lichaam.

y = 6xy = 2x²
V =
7.Complexe getallenGemiddeld
ReIm55−5−51010−10−10θz

Bepaal het argument θ van z = −9 + j2 in graden, als hoofdwaarde tussen −180° en 180°.

z = −9 + j2
θ = °
8.Complexe getallenMoeilijk
ReIm0,50,5−0,5−0,511−1−1θz

Bepaal het imaginaire deel van (1 + j)⁵.

z = 1 + jn = 5
Im(z⁵) =
9.DifferentiaalvergelijkingenGemiddeld
t (min)T (°C)20Ta​51 °C

Een kop koffie van 89 °C wordt achtergelaten in een kamer van 20 °C. Na 20 min is de temperatuur 51 °C. Het volgt de afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bereken de constante k in min⁻¹.

T0 = 89 °CTa = 20 °CT(20) = 51 °C
k = min⁻¹
10.DifferentiaalvergelijkingenMoeilijk
tyK = 5ymax​ = ?

Een systeem voldoet voor t ≥ 0 aan y″ + 3y′ + 27,25y = 136,3, startend uit rust: y(0) = 0, y′(0) = 0. Bepaal de piekwaarde ymax van zijn staprespons.

y″ + 3y′ + 27,25y = 136,3y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
11.Matrices & determinantenGemiddeld
A =−4−4−3−1B =−3315

Stel C = AB voor de getoonde matrices. Bereken het element c11 (rij 1, kolom 1).

A = [−4 −4; −3 −1]B = [−3 3; 1 5]
c11 =
12.Matrices & determinantenMoeilijk
A =5−6−1−2b =−37

Los het stelsel 5x − 6y = −3 en −x − 2y = 7 op. Bereken x.

5x − 6y = −3−x − 2y = 7
x =
13.Vectoren: inwendig en uitwendig productGemiddeld
xyzab

Bepaal het inwendig product a·b van a = (−7, −4, −7) en b = (5, −5, 6).

a = (−7, −4, −7)b = (5, −5, 6)
a·b =
14.Vectoren: inwendig en uitwendig productMoeilijk
xyzab

Bepaal de oppervlakte A van het parallellogram opgespannen door a = (−4, −3, 3) en b = (0, −4, −2).

a = (−4, −3, 3)b = (0, −4, −2)
A =
15.KansrekeningGemiddeld
rood: 4blauw: 6

Een zak bevat 4 rode en 6 blauwe knikkers. Je pakt er twee zonder de eerste terug te leggen. Wat is de kans P dat ze allebei rood zijn?

4 / 6
P =
16.KansrekeningMoeilijk
n = 9, p = 0,25: P(X = 1) = ?k0123456789

Een toets heeft 9 meerkeuzevragen. Een student die gokt, heeft elke vraag onafhankelijk goed met kans 0,25. Wat is de kans P op precies 1 goede antwoorden?

n = 9p = 0,25k = 1
P =
17.Beschrijvende statistiekGemiddeld
1520253035404550

Bereken de steekproefstandaardafwijking s van de gegevens: 44, 20, 43, 54, 11.

n = 5
s =
18.Beschrijvende statistiekMoeilijk
z −2−1012

Tentamencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 60 en standaardafwijking 10. Bereken de z-score z van een score van 72,5.

μ = 60σ = 10x = 72,5
z =
19.Normale verdelingGemiddeld
5570P = ?

De examencijfers zijn normaal verdeeld met gemiddelde 65 punten en standaardafwijking 10 punten. Welk deel ligt tussen 55 en 70 punten? Geef P als decimaal getal.

μ = 65σ = 10x1 = 55x2 = 70
P =
20.Normale verdelingMoeilijk
235240245250255260265gonder 75%

De gewichten van zakken zijn normaal verdeeld met gemiddelde 250 g en standaardafwijking 5 g. Sleep de grenswaarde zo dat de gearceerde onderste 75% links ervan ligt. Bepaal de grenswaarde x.

μ = 250 gσ = 5 g75%
x = g

3Oplossingen

1.Limieten

Antwoord: L = 1

Limieten: probeer eerst direct in te vullen. Geeft dat 0/0, vereenvoudig dan eerst: ontbind in factoren en deel de gemeenschappelijke factor weg, of vermenigvuldig met de geconjugeerde. Voor x → ∞ deel je teller en noemer door de hoogste macht van x. Regel van L'Hôpital: als f/g de vorm 0/0 of ∞/∞ geeft, dan is lim f/g = lim f′/g′, waarbij je teller en noemer apart differentieert (niet met de quotiëntregel).

Vermenigvuldig met de geconjugeerde

f(x) = 2x/(√(x2 + 2x) + x)

Deel door x

f(x) = 2/(√(1 + 2/x) + 1)

Laat x → ∞

L = 2/(1 + 1) = 1

Antwoord

L = 1
2.Limieten

Antwoord: L = 2

Limieten: probeer eerst direct in te vullen. Geeft dat 0/0, vereenvoudig dan eerst: ontbind in factoren en deel de gemeenschappelijke factor weg, of vermenigvuldig met de geconjugeerde. Voor x → ∞ deel je teller en noemer door de hoogste macht van x. Regel van L'Hôpital: als f/g de vorm 0/0 of ∞/∞ geeft, dan is lim f/g = lim f′/g′, waarbij je teller en noemer apart differentieert (niet met de quotiëntregel).

Eerste toepassing

2·sin 2x/(2x) → 0/0

Tweede toepassing

4·cos 2x/2

Vul x = 0 in

L = 4/2 = 2

Antwoord

L = 2
3.Afgeleiden

Antwoord: f′(3) = 0,6

Differentiëren: de afgeleide f′(x) is de helling van de grafiek in x. Machtsregel: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Productregel: (uv)′ = u′v + uv′. Kettingregel: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Waar f′(x) = 0 heeft de grafiek een horizontale raaklijn: een maximum, minimum of zadelpunt.

Kettingregel voor de logaritme

f′(x) = 2x/(x2 + 1)

Invullen

f′(3) = 6/10 = 0,6

Antwoord

f′(3) = 0,6
4.Afgeleiden

Antwoord: b = −24

Differentiëren: de afgeleide f′(x) is de helling van de grafiek in x. Machtsregel: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Productregel: (uv)′ = u′v + uv′. Kettingregel: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Waar f′(x) = 0 heeft de grafiek een horizontale raaklijn: een maximum, minimum of zadelpunt.

Punt en helling

f(3) = 15
f′(x) = 4x + 1 → f′(3) = 13

Raaklijn bij x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 15 − 13·3 = −24

Antwoord

b = −24
5.Integralen

Antwoord: I = 6,389

Bepaalde integralen: ∫ₐᵇ f(x) dx is de georiënteerde oppervlakte tussen de grafiek en de x-as van a tot b. Zoek een primitieve F (met F′ = f) en bereken F(b) − F(a). Machtsregel: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). De oppervlakte tussen twee krommen is ∫(bovenste − onderste) dx.

Primitieve

F(x) = ex/1

Grenzen invullen

I = (e2 − 1)/1 = (7,389 − 1)/1 = 6,389

Antwoord

I = 6,389
6.Integralen

Antwoord: V = 407,2

Omwentelingslichamen: als je het gebied onder y = f(x) van x = a tot x = b om de x-as wentelt, ontstaat een lichaam waarvan de doorsnede bij x een schijf met straal f(x) is. Het optellen van de schijven geeft V = π∫ₐᵇ f(x)² dx. Ligt het gebied tussen een buitenste kromme R(x) en een binnenste kromme r(x), dan is elke plak een ring: V = π∫ₐᵇ (R(x)² − r(x)²) dx. Kwadrateer de stralen voordat je ze van elkaar aftrekt.

Snijpunten

6x = 2x² → x = 0, x = 3

Ringmethode

V = π∫₀3 ((6x)² − (2x²)²) dx

Integreren

V = π(36·3³/3 − 4·3⁵/5) = π·129,6 = 407,2

Antwoord

V = 407,2
7.Complexe getallen

Antwoord: θ = 167,5 °

Poolvorm: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, met r = |z| en θ = arg z. Terug naar de rechthoekige vorm: a = r cos θ, b = r sin θ. Voor het argument is het kwadrant nodig: θ = atan(b/a) alleen als a > 0; voor a < 0 tel je 180° op of trek je 180° af. In poolvorm is vermenigvuldigen eenvoudig: vermenigvuldig de moduli en tel de argumenten op; bij delen deel je de moduli en trek je de argumenten af.

Kwadrant

a = −9, b = 2 → II

Referentiehoek

α = atan(2/9) = 12,53°

Argument

θ = 180° − α = 167,5°

Antwoord

θ = 167,5°

In poolvorm is z = 9,22∠167,5°.

8.Complexe getallen

Antwoord: Im(z⁵) = −4

De Moivre en wortels: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. De vergelijking zⁿ = R∠φ heeft precies n wortels, allemaal met modulus R1/n, bij de argumenten (φ + 360°·k)/n voor k = 0, 1, …, n − 1: ze liggen gelijkmatig verdeeld op een cirkel, 360°/n uit elkaar. Een kwadratische vergelijking z² + pz + q = 0 met p² < 4q heeft de complexe wortels z = −p/2 ± j√(q − p²/4); een polynoom met reële coëfficiënten heeft zijn complexe wortels altijd in geconjugeerde paren a ± jb.

Machten stap voor stap

z² = (1 + j)(1 + j) = j2
z³ = (j2)(1 + j) = −2 + j2
z⁴ = (−2 + j2)(1 + j) = −4
z⁵ = (−4)(1 + j) = −4 − j4

Controleer met De Moivre

z = 1,414∠45° → z⁵ = 5,657∠−135°
Im(z⁵) = −4

Antwoord

Im(z⁵) = −4
9.Differentiaalvergelijkingen

Antwoord: k = 0,04001 min⁻¹

Eerste-orde differentiaalvergelijkingen: dy/dt = k·y heeft de oplossing y = y₀·ekt (groei voor k > 0, afname voor k < 0); een halveringstijd T geeft k = ln 2/T. De afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), geeft T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Een lineaire vergelijking y′ + p(x)·y = q(x) los je op met de integrerende factor μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, dus μy = ∫μq dx + C.

Verhouding van de temperatuurverschillen

e−20k = 31/69

Los op naar k

k = ln(69/31)/20 = 0,04001 min⁻¹

Antwoord

k = 0,04001 min⁻¹
10.Differentiaalvergelijkingen

Antwoord: ymax = 6,948

Lineaire tweede-ordevergelijkingen: probeer voor y″ + b·y′ + c·y = 0 y = ert: dit geeft de karakteristieke vergelijking r² + b·r + c = 0. Twee reële wortels r₁ ≠ r₂ geven y = A·er₁t + B·er₂t (overgedempt); een dubbele wortel r geeft y = (A + Bt)·ert (kritisch gedempt); complexe wortels −α ± jω geven y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (ondergedempt, oscillerend). De beginwaarden y(0) en y′(0) leggen A en B vast. Geschreven als y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 is ωn de eigenfrequentie en ζ de dempingsfactor: bij ζ < 1 oscilleert de oplossing. Bij een constante ingang, y″ + by′ + cy = c·K, is de oplossing de eindwaarde K plus de vrije respons.

Stationaire waarde en wortels

yss = 5, r = −1,5 ± 5j

Constanten uit de beginwaarden

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

Piek

t = π/5 = 0,6283
ymax = 5·(1 + e−1,5·π/5) = 6,948

Antwoord

ymax = 6,948
11.Matrices & determinanten

Antwoord: c11 = 8

Matrices: de determinant van een 2×2-matrix is ad − bc. Bij 3×3 ontwikkel je naar een rij: elk element maal de determinant van de 2×2-matrix die overblijft na het schrappen van zijn rij en kolom, met afwisselende tekens + − +. Eigenwaarden λ voldoen aan det(A − λI) = 0; bij 2×2 is dat λ² − (spoor)·λ + det = 0.

Rij maal kolom

c11 = (−4)·(−3) + (−4)·1 = 8

Antwoord

c11 = 8
12.Matrices & determinanten

Antwoord: x = −3

Matrices: de determinant van een 2×2-matrix is ad − bc. Bij 3×3 ontwikkel je naar een rij: elk element maal de determinant van de 2×2-matrix die overblijft na het schrappen van zijn rij en kolom, met afwisselende tekens + − +. Eigenwaarden λ voldoen aan det(A − λI) = 0; bij 2×2 is dat λ² − (spoor)·λ + det = 0.

Determinant van de coëfficiëntenmatrix

det A = 5·(−2) − (−6)·(−1) = −16

De x-kolom vervangen

det Aₓ = (−3)·(−2) − (−6)·7 = 48
x = 48/(−16) = −3

Antwoord

x = −3
y = −2
13.Vectoren: inwendig en uitwendig product

Antwoord: a·b = −57

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.

Vermenigvuldig overeenkomstige componenten en tel op

a·b = (−7)·5 + (−4)·(−5) + (−7)·6 = (−35) + 20 + (−42) = −57

Antwoord

a·b = −57

Negatief: de hoek tussen de vectoren is groter dan 90°.

14.Vectoren: inwendig en uitwendig product

Antwoord: A = 25,38

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.

Uitwendig product

(a × b)x = aybz − azby = (−3)·(−2) − 3·(−4) = 18
(a × b)y = azbx − axbz = 3·0 − (−4)·(−2) = −8
(a × b)z = axby − aybx = (−4)·(−4) − (−3)·0 = 16

Oppervlak

A = |a × b| = √(18² + (−8)² + 16²) = 25,38

Antwoord

A = 25,38
15.Kansrekening

Antwoord: P = 0,1333

Kansrekening: bij even waarschijnlijke uitkomsten is P(A) = gunstig/totaal. Bij onafhankelijke gebeurtenissen vermenigvuldig je: P(A en B) = P(A)·P(B). De complementregel helpt vaak: P(minstens één) = 1 − P(geen). Binomiaal: bij n onafhankelijke pogingen met succeskans p geldt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Eerste en tweede trekking

P = 4/10 · 3/9 = 12/90 = 0,1333

Antwoord

P = 0,1333
16.Kansrekening

Antwoord: P = 0,2253

Kansrekening: bij even waarschijnlijke uitkomsten is P(A) = gunstig/totaal. Bij onafhankelijke gebeurtenissen vermenigvuldig je: P(A en B) = P(A)·P(B). De complementregel helpt vaak: P(minstens één) = 1 − P(geen). Binomiaal: bij n onafhankelijke pogingen met succeskans p geldt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Binomiale formule

P(X = 1) = 9·0,251·0,758 = 9·0,25·0,1001 = 0,2253

Antwoord

P = 0,2253
17.Beschrijvende statistiek

Antwoord: s = 18,06

Beschrijvende statistiek: het gemiddelde is de som gedeeld door n; de mediaan is de middelste waarde van de gesorteerde gegevens (het gemiddelde van de twee middelste als n even is). De steekproefstandaardafwijking is s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Een z-score z = (x − μ)/σ zegt hoeveel standaardafwijkingen een waarde van het gemiddelde ligt.

Gemiddelde

x̄ = 172/5 = 34,4

Gekwadrateerde afwijkingen

Σ(x − x̄)² = 9,6² + (−14,4)² + 8,6² + 19,6² + (−23,4)² = 1305

Standaardafwijking

s = √(1305/4) = 18,06

Antwoord

s = 18,06
18.Beschrijvende statistiek

Antwoord: z = 1,25

Beschrijvende statistiek: het gemiddelde is de som gedeeld door n; de mediaan is de middelste waarde van de gesorteerde gegevens (het gemiddelde van de twee middelste als n even is). De steekproefstandaardafwijking is s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Een z-score z = (x − μ)/σ zegt hoeveel standaardafwijkingen een waarde van het gemiddelde ligt.

Standaardiseren

z = (72,5 − 60)/10 = 1,25

Antwoord

z = 1,25
19.Normale verdeling

Antwoord: P = 0,5328

Normale verdeling: reken een waarde x om naar een z-score, z = (x − μ)/σ, die telt hoeveel standaardafwijkingen x van het gemiddelde ligt. Een z-tabel (of Φ(z)) geeft de oppervlakte links van z, en dat is P(X < x). De oppervlakte rechts is 1 − Φ(z), en de oppervlakte tussen twee waarden is het verschil van hun twee oppervlakten.

z-scores

z₁ = (55 − 65)/10 = −1
z₂ = (70 − 65)/10 = 0,5

Oppervlakte ertussen

P = Φ(0,5) − Φ(−1) = 0,6915 − 0,1587 = 0,5328

Antwoord

P = 0,5328
20.Normale verdeling

Antwoord: x = 253,4 g

Van een oppervlak terug naar z: Φ(z) is het oppervlak links van z. Zoek voor een linkerstaartoppervlak A de z met Φ(z) = A in de tabel. Een rechterstaartoppervlak A betekent Φ(z) = 1 − A. Een centraal oppervlak A tussen −z en z laat (1 − A)/2 in elke staart over, dus Φ(z) = (1 + A)/2. Gebruik voor een waarde x de formule x = μ + zσ.

Oppervlak links

Φ(z) = 0,75

z uit de tabel

z ≈ 0,67

Terug naar de oorspronkelijke eenheden

x = 250 + 0,67·5 = 253,4 g

Antwoord

x = 253,4 g

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics