สำหรับเปอร์เซ็นไทล์ ให้ทำย้อนกลับ: หา z จากพื้นที่ แล้ว x = μ + z·σ
2โจทย์ฝึก
1.ลิมิตปานกลาง
จงหาลิมิต L = limx→∞ (√(x2 − 8x) − x)
f(x) = √(x2 − 8x) − xx → ∞
L =
2.ลิมิตยาก
จงหาลิมิต L = limx→0 (e3x − 1 − 3x)/x²
f(x) = (e3x − 1 − 3x)/x²x → 0
L =
3.อนุพันธ์ปานกลาง
ให้ f(x) = x2·e−x หา f′(0.5)
f(x) = x2·e−xx = 0.5
f′(0.5) =
4.อนุพันธ์ยาก
ให้ f(x) = x3 − 9x2 + 24x − 3 หาพิกัด x x ของจุดต่ำสุดสัมพัทธ์
f(x) = x3 − 9x2 + 24x − 3
x =
5.อินทิกรัลปานกลาง
จงหาค่าของ I = ∫₁4 x·ln x dx
∫₁4 x ln x dx
I =
6.อินทิกรัลยาก
จงหาค่าของ I = ∫₀2.5 x²·eˣ dx
∫₀2.5 x²eˣ dx
I =
7.จำนวนเชิงซ้อนปานกลาง
จำนวน z = 5·ej2 มีมุมเป็นเรเดียน หาส่วนจริงของมัน a
r = 5θ = 2 rad
a =
8.จำนวนเชิงซ้อนยาก
จงแก้ z² − 3z + 4.5 = 0 รากคือ a ± jb จงหาส่วนจริง a
p = −3q = 4.5
a =
9.สมการเชิงอนุพันธ์ปานกลาง
กาแฟหนึ่งถ้วยอุณหภูมิ 81 °C วางไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิ 22 °C หลังผ่านไป 26 min อุณหภูมิเท่ากับ 32 °C เป็นไปตามกฎการเย็นตัวของนิวตัน dT/dt = −k·(T − Tₐ) หลังจากเริ่มต้นนานเท่าใด t จึงจะถึง 57 °C
T0 = 81 °CTa = 22 °CT(26) = 32 °CT = 57 °C
t = min
10.สมการเชิงอนุพันธ์ยาก
ถังบรรจุน้ำบริสุทธิ์ 100 L น้ำเกลือที่มีเกลือ 0.1 kg ต่อลิตรไหลเข้าด้วยอัตรา 10 L/min และสารละลายที่ผสมเข้ากันดีไหลออกด้วยอัตราเท่ากัน หลังผ่านไป 10 min จะมีเกลือในถังเท่าใด m
V = 100 Lm0 = 0 kgc = 0.1 kg/Lr = 10 L/min
m = kg
11.เมทริกซ์และดีเทอร์มินันต์ปานกลาง
ให้ C = AB สำหรับเมทริกซ์ที่แสดง หาสมาชิก c21 (แถว 2 หลัก 1)
A = [−4 0; −5 0]B = [5 1; −3 0]
c21 =
12.เมทริกซ์และดีเทอร์มินันต์ยาก
หาค่าเฉพาะที่มากกว่า λ ของเมทริกซ์ A ที่แสดง
A = [−2 6; 1 −1]
λ =
13.เวกเตอร์: ผลคูณจุดและผลคูณไขว้ปานกลาง
จงหาค่าของ k ที่ทำให้เวกเตอร์ a = (0, 4, 3) และ b = (3, k, 5) ตั้งฉากกัน
ทอดลูกเต๋ายุติธรรม 5 ครั้ง ความน่าจะเป็น P ที่จะได้เลขหกอย่างน้อยหนึ่งครั้งคือเท่าใด
n = 5
P =
16.ความน่าจะเป็นยาก
ทดสอบชิ้นส่วน 7 ชิ้น แต่ละชิ้นเสียด้วยความน่าจะเป็น 0.1 อย่างอิสระ ความน่าจะเป็น P ที่เสียไม่เกินหนึ่งชิ้นคือเท่าใด
n = 7p = 0.1
P =
17.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง
หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 28, 33, 41, 29, 18, 45, 28
n = 7
s =
18.สถิติเชิงพรรณนายาก
ปริมาณหนึ่งมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 60 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 15 สัดส่วน P ของค่าที่ต่ำกว่า 48 คือเท่าใด
μ = 60σ = 15x = 48
P =
19.การแจกแจงปกติปานกลาง
X มีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 120 mm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 0.3 mm Y เป็นอิสระและมีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 80 mm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 0.4 mm จงหาความน่าจะเป็น P ที่ X + Y มากกว่า 201 mm ปัดเศษ z เป็นสองตำแหน่งทศนิยม
การอินทิเกรตทีละส่วน: ∫u·dv = u·v − ∫v·du มาจากกฎผลคูณ เลือก u เป็นตัวประกอบที่ง่ายขึ้นเมื่อหาอนุพันธ์ (กำลังของ x หรือ ln x) และ dv เป็นตัวประกอบที่อินทิเกรตได้ (eˣ, sin x, cos x หรือ x เมื่อ u = ln x) สำหรับอินทิกรัลจำกัดเขต ให้คำนวณ u·v ที่ทั้งสองขอบเขต: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du ตัวประกอบ x² ต้องทำสองรอบ
เลือก u และ dv
u = ln x, du = dx/x; dv = x dx, v = x²/2
ปฏิยานุพันธ์
∫x ln x dx = (x²/2)ln x − ∫(x/2) dx = (x²/2)ln x − x²/4
ลิมิต
(8·ln 4 − 4) − (0 − 0.25) = 7.34
คำตอบ
I = 7.34
6.อินทิกรัล
คำตอบ: I = 37.59
การอินทิเกรตทีละส่วน: ∫u·dv = u·v − ∫v·du มาจากกฎผลคูณ เลือก u เป็นตัวประกอบที่ง่ายขึ้นเมื่อหาอนุพันธ์ (กำลังของ x หรือ ln x) และ dv เป็นตัวประกอบที่อินทิเกรตได้ (eˣ, sin x, cos x หรือ x เมื่อ u = ln x) สำหรับอินทิกรัลจำกัดเขต ให้คำนวณ u·v ที่ทั้งสองขอบเขต: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du ตัวประกอบ x² ต้องทำสองรอบ
รอบแรก
∫x²eˣ dx = x²eˣ − ∫2x eˣ dx
รอบที่สอง
∫2x eˣ dx = 2x eˣ − 2eˣ
∫x²eˣ dx = eˣ(x² − 2x + 2)
ลิมิต
12.18·(3.25) − 1·2 = 37.59
คำตอบ
I = 37.59
7.จำนวนเชิงซ้อน
คำตอบ: a = −2.081
รูปเชิงขั้ว: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ โดย r = |z| และ θ = arg z กลับเป็นรูปเชิงสี่เหลี่ยม: a = r cos θ, b = r sin θ อาร์กิวเมนต์ต้องคำนึงถึงจตุภาค: θ = atan(b/a) ใช้ได้เฉพาะเมื่อ a > 0; เมื่อ a < 0 ให้บวกหรือลบ 180° ในรูปเชิงขั้ว การคูณง่าย: คูณมอดูลัสและบวกอาร์กิวเมนต์ การหารให้หารมอดูลัสและลบอาร์กิวเมนต์
ผลคูณจุด:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ เป็นสเกลาร์ มันให้มุมระหว่างเวกเตอร์สองตัว cos θ = a·b/(|a|·|b|) และเป็นศูนย์เมื่อตั้งฉากกัน โพรเจกชันสเกลาร์ของ a บน b คือ a·b/|b| และแรงคงที่ F ที่เคลื่อนผ่านการกระจัด d ทำงาน W = F·d
ผลคูณจุดเท่ากับศูนย์
a·b = 0·3 + 4·k + 3·5 = 0
15 + 4·k = 0
แก้หา k
k = −15/4 = −3.75
คำตอบ
k = −3.75
14.เวกเตอร์: ผลคูณจุดและผลคูณไขว้
คำตอบ: A = 16.19 m²
ผลคูณไขว้:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) ตั้งฉากกับเวกเตอร์ทั้งสอง และ |a × b| = |a|·|b|·sin θ คือพื้นที่ของสี่เหลี่ยมด้านขนานที่เวกเตอร์ทั้งสองขึง (สามเหลี่ยมมีครึ่งหนึ่งของมัน) ลำดับมีผล: b × a = −(a × b) โมเมนต์ของแรง F ที่กระทำที่จุด A รอบจุด O คือ MO = r × F โดย r = A − O
สถิติเชิงพรรณนา: ค่าเฉลี่ยคือผลรวมหารด้วย n มัธยฐานคือค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว (ค่าเฉลี่ยของสองค่ากลางเมื่อ n เป็นจำนวนคู่) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่างคือ s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)) คะแนนมาตรฐาน z = (x − μ)/σ บอกว่าค่าหนึ่งอยู่ห่างจากค่าเฉลี่ยกี่เท่าของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ทำให้เป็นมาตรฐาน
z = −0.8
ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐาน
Φ(−0.8) = 0.2119
P = 0.2119
คำตอบ
P = 0.2119
19.การแจกแจงปกติ
คำตอบ: P = 0.02275
ผลบวกและผลต่างของตัวแปรปกติ: ถ้า X และ Y เป็นอิสระต่อกันและมีการแจกแจงปกติ X + Y และ X − Y ก็มีการแจกแจงปกติเช่นกัน ค่าเฉลี่ยบวกหรือลบกัน: E(X ± Y) = μX ± μY ความแปรปรวนบวกกันเสมอ แม้เป็นผลต่าง: Var(X ± Y) = σX² + σY² ดังนั้น σ = √(σX² + σY²) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานไม่บวกกันโดยตรง ผลรวมของ n รายการอิสระที่มีการแจกแจงเดียวกันมีค่าเฉลี่ย n·μ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน σ·√n จากนั้นทำให้เป็นมาตรฐานตามปกติ: z = (x − ค่าเฉลี่ย)/σ แล้วอ่าน Φ(z)
การแจกแจงของผลรวม
μ = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm
ทำให้เป็นมาตรฐาน
z = (201 − 200)/0.5 = 2
หางด้านบน
P = 1 − Φ(2) = 1 − 0.9772 = 0.02275
คำตอบ
P = 0.02275
20.การแจกแจงปกติ
คำตอบ: x = 71.7 คะแนน
จากพื้นที่กลับเป็น z: Φ(z) คือพื้นที่ทางซ้ายของ z สำหรับพื้นที่หางซ้าย A หา z ที่ Φ(z) = A ในตาราง พื้นที่หางขวา A หมายความว่า Φ(z) = 1 − A พื้นที่ตรงกลาง A ระหว่าง −z และ z เหลือ (1 − A)/2 ในแต่ละหาง ดังนั้น Φ(z) = (1 + A)/2 สำหรับค่า x ใช้ x = μ + zσ