Matemática para Engenharia: pacote de revisão

Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 20 exercícios, com soluções completas no final.

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1Fórmulas e métodos

Limites

Substituição direta
tente x = a primeiro; 0/0 significa simplificar
Fatorar e cancelar
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Conjugado
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Limites no infinito
divida pela maior potência de x; graus iguais dão a razão entre os coeficientes dominantes
Limite fundamental
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Regra de L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Derivadas

Regra da potência
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Regra do produto
(uv)′ = u′v + uv′
Regra do quociente
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Regra da cadeia
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Derivadas comuns
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Método

  1. Identifique a estrutura: soma, produto, quociente ou composição.
  2. Aplique a regra da potência a cada potência de x.
  3. Use a regra do produto, do quociente ou da cadeia quando necessário.
  4. Simplifique e, se pedido, calcule o valor no ponto.

Integrais

Regra da potência
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral definida
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integrais comuns
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Área entre curvas
∫ab (f − g) dx

Método

  1. Reescreva o integrando como uma soma de termos simples sempre que possível.
  2. Aplique a regra da potência: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), e as integrais padrão para ex, 1/x, sen e cos.
  3. Use substituição quando vir uma função e sua derivada juntas.
  4. Para uma integral definida, calcule F(b) − F(a).

Números complexos

Forma retangular
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Módulo e argumento
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Forma polar e exponencial
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Divisão
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Produto e quociente
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
Raízes n-ésimas
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Equação quadrática com p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Método

  1. Decida qual forma convém à operação: retangular a + jb para somar e subtrair, polar r∠θ para multiplicar, dividir, potências e raízes.
  2. Multiplique com j² = −1; divida multiplicando o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador.
  3. Converta com r = √(a² + b²) e θ a partir de um esboço do ponto (verifique o quadrante), e de volta com a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Para potências use De Moivre, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; para zⁿ = R∠φ liste todas as n raízes R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Equações diferenciais

Crescimento/decaimento exponencial
dy/dt = ky → y = y0ekt
Meia-vida
k = ln 2 / t½
Lei de resfriamento de Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Fator integrante
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Tanque de mistura
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matrizes e determinantes

determinante 2×2
det = ad − bc
Inversa 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produto
(AB)ij = Σk AikBkj
Valores próprios
det(A − λI) = 0
Regra de Cramer
xi = det(Ai)/det(A)

Vetores: produto escalar e vetorial

Módulo
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vetor unitário
û = a/|a|
Componentes a partir de um ângulo
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Produto escalar
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Projeção escalar de a sobre b
a·b/|b|
Trabalho
W = F·d
Produto vetorial
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Áreas
paralelogramo |a × b|, triângulo ½|a × b|
Momento em relação a O
MO = r × F, r = A − O
Volume de um paralelepípedo
V = |a·(b × c)|

Método

  1. Escreva todo vetor em componentes; para uma força dada por um módulo e um ângulo, use F·cos θ e F·sin θ.
  2. Para comprimentos e direções use o módulo √(x² + y² + z²) e o vetor unitário a/|a|.
  3. Use o produto escalar para ângulos, projeções, perpendicularidade e trabalho: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Use o produto vetorial para vetores perpendiculares, áreas e momentos: escreva as três componentes com cuidado, mantendo a ordem a × b.

Probabilidades

Complementar
P(not A) = 1 − P(A)
Regra da adição
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Eventos independentes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidade condicional
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Estatística descritiva

Média
x̄ = Σx/n
Desvio-padrão amostral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor do meio dos dados ordenados
Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Distribuição normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Distribuição normal

Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Abaixo de x
P(X < x) = Φ(z)
Acima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Converta o valor em um escore z: z = (x − μ)/σ.
  2. Procure Φ(z), a área à esquerda de z.
  3. Para a área à direita use 1 − Φ(z); para um intervalo subtraia as duas áreas à esquerda.
  4. Para um percentil, faça o caminho inverso: encontre z para a área e depois x = μ + z·σ.

2Exercícios

1.LimitesMédia
xyy = L

Encontre o limite L = limx→∞ (√(4x2 − 5x) − 2x).

f(x) = √(4x2 − 5x) − 2xx → ∞
L =
2.LimitesDifícil
xyx = 0

Encontre o limite L = limx→0 (e3x − 1 − 3x)/x².

f(x) = (e3x − 1 − 3x)/x²x → 0
L =
3.DerivadasMédia
xyx = 3

Seja f(x) = ln(2x2 + 2). Calcule f′(3).

f(x) = ln(2x2 + 2)x = 3
f′(3) =
4.DerivadasDifícil
xyx = −2

A reta tangente a f(x) = 2x2 − 5 em x = −2 corta o eixo y em y = b. Calcule b.

f(x) = 2x2 − 5x = −2
b =
5.IntegraisMédia
xy01

Calcule I = ∫01 2x·(x² + 1)3 dx.

f(x) = 2x·(x² + 1)3[0, 1]
I =
6.IntegraisDifícil
xy−11

Calcule a área A da região entre a parábola y = 1 − x² e o eixo x.

y = 1 − x²
A =
7.Números complexosMédia
ReIm22−2−244−4−4θz

Encontre o argumento θ de z = −3 − j5 em graus, como valor principal entre −180° e 180°.

z = −3 − j5
θ = °
8.Números complexosDifícil
ReIm22−2−244−4−4ABCD

Exatamente um dos pontos A–D é uma raiz de z⁴ = 16∠60°. Clique nele.

w = 16∠60°n = 4
  1. 1A (3,6∠−165°)
  2. 2B (2∠−120°)
  3. 3C (2∠60°)
  4. 4D (2∠−165°)
9.Equações diferenciaisMédia
t (min)T (°C)12Ta​344 °C439 °C

Uma peça de aço forjado a 480 °C é deixada esfriando em uma oficina a 29 °C. Após 12 min sua temperatura é 344 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo após o início, t, leva para chegar a 439 °C?

T0 = 480 °CTa = 29 °CT(12) = 344 °CT = 439 °C
t = min
10.Equações diferenciaisDifícil
tyK = 10y(1,5) = ?

Um sistema obedece a y″ + 3y′ + 6,25y = 62,5 para t ≥ 0, partindo do repouso: y(0) = 0, y′(0) = 0. Encontre y(1,5); ângulos em radianos.

y″ + 3y′ + 6,25y = 62,5y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
11.Matrizes e determinantesMédia
A =−543−5−1133−4

Calcule o determinante det A da matriz 3×3 A apresentada.

A = [−5 4 3; −5 −1 1; 3 3 −4]
det A =
12.Matrizes e determinantesDifícil
A =2−63−1b =−11−4

Resolva o sistema 2x − 6y = −11 e 3x − y = −4. Calcule x.

2x − 6y = −113x − y = −4
x =
13.Vetores: produto escalar e vetorialMédia
xyzab

Encontre a projeção escalar compb a de a = (0, −5, 7) sobre b = (−3, −5, −6), isto é, a componente de a na direção de b.

a = (0, −5, 7)b = (−3, −5, −6)
compb a =
14.Vetores: produto escalar e vetorialDifícil
xyzrFOA

Uma força F = (−40, 40, 60) N atua no ponto A(−4, −4, 1). As coordenadas estão em metros. Encontre a componente x Mx do momento da força em relação a o ponto O(2, 1, 3).

F = (−40, 40, 60) NA(−4, −4, 1) mO(2, 1, 3) m
Mx = N·m
15.ProbabilidadesMédia
xp(x)100,05200,25300,35400,35μ = 30

Para a distribuição mostrada, encontre a variância Var(X) de X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,05, 0,25, 0,35, 0,35
Var(X) =
16.ProbabilidadesDifícil
xp(x)10,220,230,1540,350,15μ

X tem a distribuição mostrada e Y = 5X + 20. Encontre o desvio padrão σY de Y.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,2, 0,2, 0,15, 0,3, 0,15Y = 5X + 20
σY =
17.Estatística descritivaMédia
152025303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 35, 23, 59, 50, 15, 54.

n = 6
s =
18.Estatística descritivaDifícil
z −2−1012

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 100 e desvio-padrão 10. Que proporção P dos valores está acima de 92?

μ = 100σ = 10x = 92
P =
19.Distribuição normalMédia
−3−2−10123zárea sombreada entre −z e z = 0,5098

Arraste z para que a área sombreada entre −z e z sob a curva normal padrão seja 0,5098. Encontre z com duas casas decimais.

A = 0,5098
z =
20.Distribuição normalDifícil
35455565758595pontostopo 90%

Os notas de prova têm distribuição normal com média 65 pontos e desvio padrão 10 pontos. Arraste o ponto de corte para que os 90% superiores sombreados fiquem à direita dele. Encontre o ponto de corte x.

μ = 65 pontosσ = 10 pontos90%
x = pontos

3Soluções

1.Limites

Resposta: L = −1,25

Limites: tente primeiro a substituição direta. Se ela der 0/0, simplifique antes: fatore e cancele o fator comum, ou multiplique pelo conjugado. Quando x → ∞, divida o numerador e o denominador pela maior potência de x. Regra de L'Hôpital: se f/g dá 0/0 ou ∞/∞, então lim f/g = lim f′/g′, derivando o numerador e o denominador separadamente (e não com a regra do quociente).

Multiplicar pelo conjugado

f(x) = −5x/(√(4x2 − 5x) + 2x)

Dividir por x

f(x) = −5/(√(4 + (−5)/x) + 2)

Fazer x → ∞

L = −5/(2 + 2) = −1,25

Resposta

L = −1,25
2.Limites

Resposta: L = 4,5

Limites: tente primeiro a substituição direta. Se ela der 0/0, simplifique antes: fatore e cancele o fator comum, ou multiplique pelo conjugado. Quando x → ∞, divida o numerador e o denominador pela maior potência de x. Regra de L'Hôpital: se f/g dá 0/0 ou ∞/∞, então lim f/g = lim f′/g′, derivando o numerador e o denominador separadamente (e não com a regra do quociente).

Primeira aplicação

(3·e3x − 3)/(2x) → 0/0

Segunda aplicação

9·e3x/2

Substituir x = 0

L = 9·1/2 = 4,5

Resposta

L = 4,5
3.Derivadas

Resposta: f′(3) = 0,6

Derivação: a derivada f′(x) é o declive do gráfico em x. Regra da potência: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Regra do produto: (uv)′ = u′v + uv′. Regra da cadeia: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Onde f′(x) = 0 o gráfico tem tangente horizontal: um máximo, um mínimo ou um ponto de sela.

Regra da cadeia para o logaritmo

f′(x) = 4x/(2x2 + 2)

Substituir

f′(3) = 12/20 = 0,6

Resposta

f′(3) = 0,6
4.Derivadas

Resposta: b = −13

Derivação: a derivada f′(x) é o declive do gráfico em x. Regra da potência: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Regra do produto: (uv)′ = u′v + uv′. Regra da cadeia: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Onde f′(x) = 0 o gráfico tem tangente horizontal: um máximo, um mínimo ou um ponto de sela.

Ponto e declive

f(−2) = 3
f′(x) = 4x → f′(−2) = −8

Reta tangente em x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 3 − (−8)·(−2) = −13

Resposta

b = −13
5.Integrais

Resposta: I = 3,75

Integrais definidos: ∫ₐᵇ f(x) dx é a área com sinal entre o gráfico e o eixo x de a a b. Encontre uma primitiva F (com F′ = f) e calcule F(b) − F(a). Regra da potência: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). A área entre duas curvas é ∫(superior − inferior) dx.

Substituição

u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u3 du

Integrar e avaliar

I = [u4/4]12 = (16 − 1)/4 = 3,75

Resposta

I = 3,75
6.Integrais

Resposta: A = 1,333

Integrais definidos: ∫ₐᵇ f(x) dx é a área com sinal entre o gráfico e o eixo x de a a b. Encontre uma primitiva F (com F′ = f) e calcule F(b) − F(a). Regra da potência: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). A área entre duas curvas é ∫(superior − inferior) dx.

Zeros

1 − x² = 0 → x = ±1

Integrar

A = [1x − x³/3]−11 = 0,6667 − (−0,6667) = 1,333

Resposta

A = 1,333
7.Números complexos

Resposta: θ = −121 °

Forma polar: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, com r = |z| e θ = arg z. De volta à forma retangular: a = r cos θ, b = r sin θ. O argumento exige o quadrante: θ = atan(b/a) somente quando a > 0; para a < 0 some ou subtraia 180°. Na forma polar a multiplicação é fácil: multiplique os módulos e some os argumentos; para a divisão, divida os módulos e subtraia os argumentos.

Quadrante

a = −3, b = −5 → III

Ângulo de referência

α = atan(5/3) = 59,04°

Argumento

θ = −(180° − α) = −121°

Resposta

θ = −121°

Na forma polar, z = 5,831∠−121°.

8.Números complexos

Resposta: D (2∠−165°)

De Moivre e raízes: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. A equação zⁿ = R∠φ tem exatamente n raízes, todas com módulo R1/n, nos argumentos (φ + 360°·k)/n para k = 0, 1, …, n − 1: elas ficam igualmente espaçadas sobre uma circunferência, a 360°/n uma da outra. Uma equação quadrática z² + pz + q = 0 com p² < 4q tem as raízes complexas z = −p/2 ± j√(q − p²/4); um polinômio com coeficientes reais sempre tem suas raízes complexas em pares conjugados a ± jb.

Módulo e argumentos das raízes

|z| = 2
θ = 15°, 105°, −165°, −75°

O ponto

D = 2∠−165°

Resposta

D (2∠−165°)
9.Equações diferenciais

Resposta: t = 3,187 min

Equações diferenciais de primeira ordem: dy/dt = k·y tem a solução y = y₀·ekt (crescimento para k > 0, decaimento para k < 0); uma meia-vida T dá k = ln 2/T. A lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), dá T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Uma equação linear y′ + p(x)·y = q(x) é resolvida com o fator integrante μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, então μy = ∫μq dx + C.

Constante de resfriamento

k = ln(451/315)/12 = 0,02991 min⁻¹

Tempo até atingir o valor desejado

t = ln(451/410)/0,02991 = 3,187 min

Resposta

t = 3,187 min
10.Equações diferenciais

Resposta: y(1.5) = 10,93

Equações lineares de segunda ordem: para y″ + b·y′ + c·y = 0, tente y = ert: isso dá a equação característica r² + b·r + c = 0. Duas raízes reais r₁ ≠ r₂ dão y = A·er₁t + B·er₂t (superamortecido); uma raiz dupla r dá y = (A + Bt)·ert (amortecimento crítico); raízes complexas −α ± jω dão y = e−αt(A cos ωt + B sen ωt) (subamortecido, oscilante). Os valores iniciais y(0) e y′(0) determinam A e B. Escrita como y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn é a frequência natural e ζ o coeficiente de amortecimento: ζ < 1 oscila. Com uma entrada constante, y″ + by′ + cy = c·K, a solução é o valor estacionário K mais a resposta livre.

Valor estacionário e raízes

yss = 10, r = −1,5 ± 2j

Constantes a partir dos valores iniciais

y(0) = 10 + A = 0 → A = −10
y′(0) = −1,5A + 2B = 0 → B = −7,5

Calcular

y(1,5) = 10·(1 − e−2,25(cos 3 + 0,75·sin 3)) = 10,93

Resposta

y(1,5) = 10,93
11.Matrizes e determinantes

Resposta: det A = −109

Matrizes: o determinante de uma matriz 2×2 é ad − bc. Numa 3×3, desenvolva por uma linha: cada elemento vezes o determinante da 2×2 que resta ao tirar a sua linha e coluna, com sinais alternados + − +. Os valores próprios λ resolvem det(A − λI) = 0; numa 2×2 é λ² − (traço)·λ + det = 0.

Menores 2×2 da primeira linha

M₁₁ = 1, M₁₂ = 17, M₁₃ = −12

Desenvolvimento por cofatores

det A = (−5)·1 − 4·17 + 3·(−12) = −109

Resposta

det A = −109
12.Matrizes e determinantes

Resposta: x = −0,8125

Matrizes: o determinante de uma matriz 2×2 é ad − bc. Numa 3×3, desenvolva por uma linha: cada elemento vezes o determinante da 2×2 que resta ao tirar a sua linha e coluna, com sinais alternados + − +. Os valores próprios λ resolvem det(A − λI) = 0; numa 2×2 é λ² − (traço)·λ + det = 0.

Determinante da matriz dos coeficientes

det A = 2·(−1) − (−6)·3 = 16

Substituir a coluna de x

det Aₓ = (−11)·(−1) − (−6)·(−4) = −13
x = −13/16 = −0,8125

Resposta

x = −0,8125
y = 1,563
13.Vetores: produto escalar e vetorial

Resposta: compb a = −2,032

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.

Produto escalar

a·b = 0·(−3) + (−5)·(−5) + 7·(−6) = −17

Comprimento de b

|b| = √((−3)² + (−5)² + (−6)²) = 8,367

Projeção escalar

compb a = a·b/|b| = −17/8,367 = −2,032

Resposta

compb a = −2,032

Negativa: a tem uma componente que aponta contra b.

14.Vetores: produto escalar e vetorial

Resposta: Mx = −220 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.

Vetor de posição de O a A

r = A − O = (−4, −4, 1) − (2, 1, 3) = (−6, −5, −2) m

Momento M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = (−5)·60 − (−2)·40 = −220 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = (−2)·(−40) − (−6)·60 = 440 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = (−6)·40 − (−5)·(−40) = −440 N·m

Componente pedida

Mx = −220 N·m

Resposta

Mx = −220 N·m
15.Probabilidades

Resposta: Var(X) = 80

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Média

μ = 10·0,05 + 20·0,25 + 30·0,35 + 40·0,35 = 30

Média dos quadrados

E(X²) = 100·0,05 + 400·0,25 + 900·0,35 + 1600·0,35 = 980

Variância

Var(X) = 980 − 30² = 80

Resposta

Var(X) = 80
16.Probabilidades

Resposta: σY = 6,892

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Dispersão de X

μ = 3, Var(X) = 1,9, σX = 1,378

Mudança linear

σY = |5|·1,378 = 6,892

Resposta

σY = 6,892

A média de fato se desloca: E(Y) = 5·3 + 20 = 35.

17.Estatística descritiva

Resposta: s = 17,85

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Média

x̄ = 236/6 = 39,33

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = (−4,333)² + (−16,33)² + 19,67² + 10,67² + (−24,33)² + 14,67² = 1593

Desvio-padrão

s = √(1593/5) = 17,85

Resposta

s = 17,85
18.Estatística descritiva

Resposta: P = 0,7881

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Padronizar

z = −0,8

Tabela da normal padrão

Φ(−0,8) = 0,2119
P = 1 − 0,2119 = 0,7881

Resposta

P = 0,7881
19.Distribuição normal

Resposta: z = 0,69

De uma área de volta a z: Φ(z) é a área à esquerda de z. Para uma área de cauda esquerda A, encontre na tabela o z com Φ(z) = A. Uma área de cauda direita A significa Φ(z) = 1 − A. Uma área central A entre −z e z deixa (1 − A)/2 em cada cauda, então Φ(z) = (1 + A)/2. Para um valor x, use x = μ + zσ.

Área à esquerda de z

Φ(z) = (1 + 0,5098)/2 = 0,7549

Leia a tabela de z ao contrário

Encontre 0,7549 dentro da tabela e leia z.

z = 0,69

Resposta

z = 0,69
20.Distribuição normal

Resposta: x = 52,2 pontos

De uma área de volta a z: Φ(z) é a área à esquerda de z. Para uma área de cauda esquerda A, encontre na tabela o z com Φ(z) = A. Uma área de cauda direita A significa Φ(z) = 1 − A. Uma área central A entre −z e z deixa (1 − A)/2 em cada cauda, então Φ(z) = (1 + A)/2. Para um valor x, use x = μ + zσ.

Área à esquerda

Φ(z) = 0,1

z da tabela

z ≈ −1,28

De volta às unidades originais

x = 65 − 1,28·10 = 52,2 pontos

Resposta

x = 52,2 pontos

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