Mühendislik Matematiği: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 20 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Limitler

Doğrudan yerine koyma
önce x = a deneyin; 0/0 sadeleştirmeniz gerektiği anlamına gelir
Çarpanlarına ayırıp sadeleştirin
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Eşlenik
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Sonsuzdaki limitler
x’in en yüksek kuvvetine bölün; dereceler eşitse sonuç baş katsayıların oranıdır
Özel limit
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
L'Hôpital kuralı
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Türevler

Kuvvet kuralı
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Çarpım kuralı
(uv)′ = u′v + uv′
Bölüm kuralı
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Zincir kuralı
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Temel türevler
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Yöntem

  1. Yapıyı belirleyin: toplam, çarpım, bölüm veya bileşke.
  2. x’in her kuvvetine kuvvet kuralını uygulayın.
  3. Gereken yerde çarpım, bölüm veya zincir kuralını kullanın.
  4. Sadeleştirin ve istenirse noktada değerini hesaplayın.

İntegraller

Kuvvet kuralı
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Belirli integral
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Temel integraller
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Eğriler arasındaki alan
∫ab (f − g) dx

Yöntem

  1. Mümkünse integrali alınan ifadeyi basit terimlerin toplamı olarak yeniden yazın.
  2. Kuvvet kuralını uygulayın: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1); ex, 1/x, sin ve cos için standart integralleri kullanın.
  3. Bir fonksiyonu ve türevini bir arada gördüğünüzde değişken değiştirme kullanın.
  4. Belirli integralde F(b) − F(a)’yı hesaplayın.

Karmaşık sayılar

Dikdörtgen biçim
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Modül ve argüman
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Kutupsal ve üstel biçim
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Bölme
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Çarpım ve bölüm
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
De Moivre
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
n. kökler
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
p² < 4q olan ikinci derece denklem
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Yöntem

  1. İşleme uygun biçimi seçin: toplama ve çıkarma için dikdörtgen a + jb, çarpma, bölme, kuvvet ve kökler için kutupsal r∠θ.
  2. j² = −1 ile açarak çarpın; bölmek için pay ve paydayı paydanın eşleniğiyle çarpın.
  3. r = √(a² + b²) ile ve θ’yı noktanın bir çiziminden (bölgeyi denetleyin) bularak çevirin; geri dönmek için a = r cos θ, b = r sin θ kullanın.
  4. Kuvvetler için De Moivre’i, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ, kullanın; zⁿ = R∠φ için n kökün hepsini R1/n∠((φ + 360°k)/n) olarak listeleyin.

Diferansiyel denklemler

Üstel büyüme/azalma
dy/dt = ky → y = y0ekt
Yarı ömür
k = ln 2 / t½
Newton’un soğuma yasası
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
İntegrasyon çarpanı
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Karıştırma tankı
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Matrisler ve determinantlar

2×2 determinant
det = ad − bc
2×2 ters matris
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Ürün
(AB)ij = Σk AikBkj
Özdeğerler
det(A − λI) = 0
Cramer kuralı
xi = det(Ai)/det(A)

Vektörler: skaler ve vektörel çarpım

Büyüklük
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Birim vektör
û = a/|a|
Açıdan bileşenler
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Skaler çarpım
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
a’nın b üzerindeki skaler izdüşümü
a·b/|b|
İş
W = F·d
Vektörel çarpım
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Alanlar
paralelkenar |a × b|, üçgen ½|a × b|
O’ya göre moment
MO = r × F, r = A − O
Paralelyüzlünün hacmi
V = |a·(b × c)|

Yöntem

  1. Her vektörü bileşenleriyle yazın; büyüklük ve açıyla verilen bir kuvvet için F·cos θ ve F·sin θ kullanın.
  2. Uzunluklar ve doğrultular için √(x² + y² + z²) büyüklüğünü ve a/|a| birim vektörünü kullanın.
  3. Açılar, izdüşümler, diklik ve iş için skaler çarpımı kullanın: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Dik vektörler, alanlar ve momentler için vektörel çarpımı kullanın: üç bileşeni dikkatle yazın ve a × b sırasını koruyun.

Olasılık

Tümleyen
P(not A) = 1 − P(A)
Toplama kuralı
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Bağımsız olaylar
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Koşullu olasılık
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binom
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Betimsel istatistik

Ortalama
x̄ = Σx/n
Örneklem standart sapması
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Medyan
sıralı verinin ortadaki değeri
z puanı
z = (x − μ)/σ
Normal dağılım
68% ±1σ içinde, 95% ±2σ içinde

Normal dağılım

z puanı
z = (x − μ)/σ
x’in altında
P(X < x) = Φ(z)
x’in üstünde
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Arasında
Φ(z2) − Φ(z1)
Yüzdelik
x = μ + z·σ

Yöntem

  1. Değeri z puanına çevirin: z = (x − μ)/σ.
  2. z’nin solundaki alan olan Φ(z)’yi tablodan bulun.
  3. Sağdaki alan için 1 − Φ(z) kullanın; bir aralık için iki sol alanı birbirinden çıkarın.
  4. Bir yüzdelik için geriye doğru çalışın: alan için z’yi bulun, sonra x = μ + z·σ.

2Alıştırma soruları

1.LimitlerOrta
xyy = L

L = limx→∞ (−5x2 + 2x + 6)/(4x2 + 6x + 3) limitini bulun.

f(x) = (−5x2 + 2x + 6)/(4x2 + 6x + 3)x → ∞
L =
2.LimitlerZor
xyx = 0

L = limx→0 (e−0,5x − 1 + 0,5x)/x² limitini bulun.

f(x) = (e−0,5x − 1 + 0,5x)/x²x → 0
L =
3.TürevlerOrta
xyx = 0

f(x) = (3x − 1)3 olsun. f′(0)'yi bulun.

f(x) = (3x − 1)3x = 0
f′(0) =
4.TürevlerZor
xy

f(x) = x3 + 1,5x2 − 6x + 2 olsun. Yerel minimumun x koordinatı x'i bulun.

f(x) = x3 + 1,5x2 − 6x + 2
x =
5.İntegrallerOrta
xy01

I = ∫01 e−0,5x dx'i hesaplayın.

f(x) = e−0,5x[0, 1]
I =
6.İntegrallerZor
xyy = 2x2​y = 2x

y = 2x2 ve y = 2x ile sınırlanan bölgenin alanı A'ı bulun.

y = 2x2y = 2x
A =
7.Karmaşık sayılarOrta
ReIm55−5−5θz

z = −2 − j8 sayısının argümanını, θ, derece cinsinden, −180° ile 180° arasındaki esas değer olarak bulun.

z = −2 − j8
θ = °
8.Karmaşık sayılarZor
ReIm11−1−122−2−233−3−3z₀z₁z₂

n = 3 ve w = 27∠60° için zⁿ = w denkleminin kökleri, k = 0, 1, 2 olmak üzere zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)’dir. z₂ kökünün gerçel kısmını bulun.

w = 27∠60°n = 3k = 2
Re(z₂) =
9.Diferansiyel denklemlerOrta
t (min)T (°C)6Ta​T = ?

3 °C’deki bir kutu gazoz buzdolabından çıkarılıp 22 °C’deki bir odaya alınıyor. Newton’un soğuma yasasını izler: dT/dt = −k·(T − Tₐ). k = 0,09 min⁻¹ ile 6 dakika sonraki sıcaklığı T değerini bulun.

T0 = 3 °CTa = 22 °Ck = 0,09 min⁻¹t = 6 min
T = °C
10.Diferansiyel denklemlerZor
t (min)m (kg)30 minm = ?

Bir tankta, içinde 20 kg tuz çözünmüş 100 L su var. Litre başına 0,1 kg tuz içeren tuzlu su 2 L/min debiyle giriyor ve iyi karışmış çözelti aynı debiyle çıkıyor. 30 dakika sonra tankta ne kadar tuz m vardır?

V = 100 Lm0 = 20 kgc = 0,1 kg/Lr = 2 L/min
m = kg
11.Matrisler ve determinantlarOrta
A =−3−1−12041−11

Gösterilen 3×3 A matrisinin determinantı det A'ı bulun.

A = [−3 −1 −1; 2 0 4; 1 −1 1]
det A =
12.Matrisler ve determinantlarZor
A =−5−4−2−4b =06

−5x − 4y = 0 ve −2x − 4y = 6 sistemini çözün. x'yi bulun.

−5x − 4y = 0−2x − 4y = 6
x =
13.Vektörler: skaler ve vektörel çarpımOrta
xyzab

a = (−4, 2, 4) ve b = (k, −6, −5) vektörlerinin dik olduğu k değerini bulun.

a = (−4, 2, 4)b = (k, −6, −5)
k =
14.Vektörler: skaler ve vektörel çarpımZor
xyzabc

Bir köşeden çıkan kenarları a = (−3, −1, 5), b = (2, −2, −5) ve c = (1, 0, −3) olan paralelyüzlünün hacmini V bulun.

a = (−3, −1, 5)b = (2, −2, −5)c = (1, 0, −3)
V =
15.OlasılıkOrta
xp(x)00,3510,3520,130,2μ = 1,15

Gösterilen dağılım için X’in varyansını Var(X) bulun.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,35, 0,1, 0,2
Var(X) =
16.OlasılıkZor
xp(x)10,120,2530,240,250,25μ

X gösterilen dağılıma sahiptir ve Y = 5X + 1. Y’nin standart sapmasını σY bulun.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,1, 0,25, 0,2, 0,2, 0,25Y = 5X + 1
σY =
17.Betimsel istatistikOrta
10152025303540455055

Verinin örneklem standart sapması s'ı bulun: 48, 47, 56, 10, 48, 10, 15.

n = 7
s =
18.Betimsel istatistikZor
z −2−1012

Bir büyüklük ortalaması 50 ve standart sapması 8 olan normal dağılımlıdır. Değerlerin hangi oranı P 38'ün altındadır?

μ = 50σ = 8x = 38
P =
19.Normal dağılımOrta
−3−2−10123zz’nin sağındaki gölgeli alan = 0,2119

Standart normal eğri altında, z’nin sağındaki gölgeli alan 0,2119 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.

A = 0,2119
z =
20.Normal dağılımZor
157164171178185192199cmüst 60%

yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %60 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 178 cmσ = 7 cm60%
x = cm

3Çözeltiler

1.Limitler

Cevap: L = −1,25

Limitler: önce doğrudan yerine koymayı deneyin. 0/0 verirse önce sadeleştirin: çarpanlarına ayırıp ortak çarpanı sadeleştirin ya da eşlenikle çarpın. x → ∞ iken pay ve paydayı x’in en yüksek kuvvetine bölün. L'Hôpital kuralı: f/g 0/0 veya ∞/∞ veriyorsa lim f/g = lim f′/g′; pay ve paydanın türevi ayrı ayrı alınır (bölüm kuralıyla değil).

En yüksek kuvvete bölün

(−5 + 2/x + 6/x2)/(4 + 6/x + 3/x2)

x → ∞ alın

L = −5/4 = −1,25

Cevap

L = −1,25

Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.

2.Limitler

Cevap: L = 0,125

Limitler: önce doğrudan yerine koymayı deneyin. 0/0 verirse önce sadeleştirin: çarpanlarına ayırıp ortak çarpanı sadeleştirin ya da eşlenikle çarpın. x → ∞ iken pay ve paydayı x’in en yüksek kuvvetine bölün. L'Hôpital kuralı: f/g 0/0 veya ∞/∞ veriyorsa lim f/g = lim f′/g′; pay ve paydanın türevi ayrı ayrı alınır (bölüm kuralıyla değil).

Birinci uygulama

(−0,5·e−0,5x + 0,5)/(2x) → 0/0

İkinci uygulama

0,25·e−0,5x/2

x = 0 koyun

L = 0,25·1/2 = 0,125

Cevap

L = 0,125
3.Türevler

Cevap: f′(0) = 9

Türev alma: f′(x) türevi grafiğin x noktasındaki eğimidir. Kuvvet kuralı: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Çarpım kuralı: (uv)′ = u′v + uv′. Zincir kuralı: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). f′(x) = 0 olan yerde grafiğin yatay teğeti vardır: maksimum, minimum ya da eyer noktası.

Zincir kuralı

f′(x) = 3·(3x − 1)2·3

Yerine koyun

f′(0) = 3·(−1)2·3 = 9

Cevap

f′(0) = 9
4.Türevler

Cevap: x = 1

Türev alma: f′(x) türevi grafiğin x noktasındaki eğimidir. Kuvvet kuralı: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Çarpım kuralı: (uv)′ = u′v + uv′. Zincir kuralı: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). f′(x) = 0 olan yerde grafiğin yatay teğeti vardır: maksimum, minimum ya da eyer noktası.

Türev

f′(x) = 3x2 + 3x − 6 = 3·(x2 + x − 2)

f′(x) = 0'ı çözün

x = −2 veya x = 1

Hangisi hangisi

f″(x) = 6x + 3: maksimumda negatif, minimumda pozitif.

f″(−2) = −9, f″(1) = 9
x = 1

Cevap

x = 1
5.İntegraller

Cevap: I = 0,7869

Belirli integraller: ∫ₐᵇ f(x) dx, a'dan b'ye grafik ile x ekseni arasındaki işaretli alandır. Bir ilkel fonksiyon F (F′ = f) bulun ve F(b) − F(a)'yı hesaplayın. Kuvvet kuralı: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). İki eğri arasındaki alan ∫(üst − alt) dx'tir.

İlkel fonksiyon

F(x) = e−0,5x/(−0,5)

Sınırları yerine koyun

I = (e−0,5 − 1)/(−0,5) = (0,6065 − 1)/(−0,5) = 0,7869

Cevap

I = 0,7869
6.İntegraller

Cevap: A = 0,3333

Belirli integraller: ∫ₐᵇ f(x) dx, a'dan b'ye grafik ile x ekseni arasındaki işaretli alandır. Bir ilkel fonksiyon F (F′ = f) bulun ve F(b) − F(a)'yı hesaplayın. Kuvvet kuralı: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). İki eğri arasındaki alan ∫(üst − alt) dx'tir.

Kesişim noktaları

2x2 = 2x → x = 0, x = 1

Üst eksi alt integrali alın

A = [x2 − 0,6667x3]01 = 0,3333

Cevap

A = 0,3333
7.Karmaşık sayılar

Cevap: θ = −104 °

Kutupsal biçim: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ; r = |z| ve θ = arg z. Dikdörtgen biçime dönüş: a = r cos θ, b = r sin θ. Argüman için bölge gerekir: θ = atan(b/a) yalnızca a > 0 için geçerlidir; a < 0 için 180° ekleyin ya da çıkarın. Kutupsal biçimde çarpma kolaydır: modülleri çarpın, argümanları toplayın; bölmek için modülleri bölün, argümanları çıkarın.

Bölge

a = −2, b = −8 → III

Referans açı

α = atan(8/2) = 75,96°

Argüman

θ = −(180° − α) = −104°

Cevap

θ = −104°

Kutupsal biçimde z = 8,246∠−104°.

8.Karmaşık sayılar

Cevap: Re(z₂) = −0,5209

De Moivre ve kökler: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. zⁿ = R∠φ denkleminin tam olarak n kökü vardır; hepsinin modülü R1/n’dir ve argümanları k = 0, 1, …, n − 1 için (φ + 360°·k)/n’dir: bir çember üzerinde eşit aralıklarla, 360°/n arayla dizilirler. p² < 4q olan z² + pz + q = 0 ikinci derece denkleminin karmaşık kökleri z = −p/2 ± j√(q − p²/4)’tür; gerçel katsayılı bir polinomun karmaşık kökleri her zaman a ± jb eşlenik çiftleri hâlindedir.

Köklerin modülü

271/3 = 3

Kökün argümanı

θ₂ = (60° + 360°·2)/3 = 260° → −100°

Dikdörtgen biçim

z₂ = 3·(cos −100° + j sin −100°) = −0,5209 − j2,954
Re(z₂) = −0,5209

Cevap

Re(z₂) = −0,5209

3 kök, yarıçapı 3 olan çember üzerinde, birbirinden 120° arayla durur.

9.Diferansiyel denklemler

Cevap: T = 10,93 °C

Birinci mertebe diferansiyel denklemler: dy/dt = k·y’nin çözümü y = y₀·ekt’dir (k > 0 için büyüme, k < 0 için azalma); T yarı ömrü k = ln 2/T verir. Newton’un soğuma yasası dT/dt = −k·(T − Tₐ), T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt verir. y′ + p(x)·y = q(x) lineer denklemi μ = e∫p dx integrasyon çarpanıyla çözülür: (μy)′ = μq, dolayısıyla μy = ∫μq dx + C.

Soğuma yasasının çözümü

T(t) = 22 + (−19)·e−0,09t

t’yi yerine koyun

T(6) = 22 + (−19)·0,5827 = 10,93 °C

Cevap

T = 10,93 °C
10.Diferansiyel denklemler

Cevap: m = 15,49 kg

Birinci mertebe diferansiyel denklemler: dy/dt = k·y’nin çözümü y = y₀·ekt’dir (k > 0 için büyüme, k < 0 için azalma); T yarı ömrü k = ln 2/T verir. Newton’un soğuma yasası dT/dt = −k·(T − Tₐ), T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt verir. y′ + p(x)·y = q(x) lineer denklemi μ = e∫p dx integrasyon çarpanıyla çözülür: (μy)′ = μq, dolayısıyla μy = ∫μq dx + C.

Denklemi kurun

dm/dt = 2·0,1 − (2/100)·m = 0,2 − 0,02·m

Çözün

İntegrasyon çarpanı ert/V’dir; çözüm c·V denge değerine yaklaşır.

m(t) = 10 + 10·e−t/50

t’yi yerine koyun

m(30) = 10 + 10·0,5488 = 15,49 kg

Cevap

m = 15,49 kg
11.Matrisler ve determinantlar

Cevap: det A = −12

Matrisler: 2×2 matrisin determinantı ad − bc'dir. 3×3 için bir satır boyunca açın: her eleman, kendi satırı ve sütunu silinince kalan 2×2 matrisin determinantıyla çarpılır, işaretler + − + şeklinde değişir. Özdeğerler λ, det(A − λI) = 0'ı sağlar; 2×2 için bu λ² − (iz)·λ + det = 0'dır.

İlk satırın 2×2 minörleri

M₁₁ = 4, M₁₂ = −2, M₁₃ = −2

Kofaktör açılımı

det A = (−3)·4 − (−1)·(−2) + (−1)·(−2) = −12

Cevap

det A = −12
12.Matrisler ve determinantlar

Cevap: x = 2

Matrisler: 2×2 matrisin determinantı ad − bc'dir. 3×3 için bir satır boyunca açın: her eleman, kendi satırı ve sütunu silinince kalan 2×2 matrisin determinantıyla çarpılır, işaretler + − + şeklinde değişir. Özdeğerler λ, det(A − λI) = 0'ı sağlar; 2×2 için bu λ² − (iz)·λ + det = 0'dır.

Katsayılar matrisinin determinantı

det A = (−5)·(−4) − (−4)·(−2) = 12

x sütununu değiştirin

det Aₓ = 0·(−4) − (−4)·6 = 24
x = 24/12 = 2

Cevap

x = 2
y = −2,5
13.Vektörler: skaler ve vektörel çarpım

Cevap: k = −8

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.

Skaler çarpım sıfıra eşit

a·b = (−4)·k + 2·(−6) + 4·(−5) = 0
−32 + (−4)·k = 0

k için çözün

k = −(−32)/(−4) = −8

Cevap

k = −8
14.Vektörler: skaler ve vektörel çarpım

Cevap: V = 9

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.

Vektörel çarpım b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = (−2)·(−3) − (−5)·0 = 6
(b × c)y = bzcx − bxcz = (−5)·1 − 2·(−3) = 1
(b × c)z = bxcy − bycx = 2·0 − (−2)·1 = 2

a ile skaler çarpım

a·(b × c) = (−3)·6 + (−1)·1 + 5·2 = −9
V = |−9| = 9

Cevap

V = 9
15.Olasılık

Cevap: Var(X) = 1,227

Kesikli rastgele değişkenler: bir olasılık dağılımı, bir değişkenin alabileceği her x değerini p(x) olasılığıyla listeler; olasılıklar 0 ile 1 arasındadır ve toplamları 1’dir. Beklenen değer (ortalama) E(X) = Σx·p(x)’tir, yani uzun vadeli ortalamadır. Varyans Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²’dir ve standart sapma σ = √Var(X)’tir. Doğrusal bir değişimde Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ve σY = |a|·σX’tir; sabit eklemek yayılımı değiştirmez.

Ortalama

μ = 0·0,35 + 1·0,35 + 2·0,1 + 3·0,2 = 1,15

Karelerin ortalaması

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,1 + 9·0,2 = 2,55

Varyans

Var(X) = 2,55 − 1,15² = 1,227

Cevap

Var(X) = 1,227
16.Olasılık

Cevap: σY = 6,685

Kesikli rastgele değişkenler: bir olasılık dağılımı, bir değişkenin alabileceği her x değerini p(x) olasılığıyla listeler; olasılıklar 0 ile 1 arasındadır ve toplamları 1’dir. Beklenen değer (ortalama) E(X) = Σx·p(x)’tir, yani uzun vadeli ortalamadır. Varyans Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²’dir ve standart sapma σ = √Var(X)’tir. Doğrusal bir değişimde Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ve σY = |a|·σX’tir; sabit eklemek yayılımı değiştirmez.

X’in yayılımı

μ = 3,25, Var(X) = 1,788, σX = 1,337

Doğrusal değişim

σY = |5|·1,337 = 6,685

Cevap

σY = 6,685

Ortalama ise kayar: E(Y) = 5·3,25 + 1 = 17,25.

17.Betimsel istatistik

Cevap: s = 20,64

Betimsel istatistik: ortalama, toplamın n'ye bölümüdür; medyan, sıralanmış verinin ortadaki değeridir (n çiftse ortadaki iki değerin ortalaması). Örneklem standart sapması s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z puanı z = (x − μ)/σ, bir değerin ortalamadan kaç standart sapma uzakta olduğunu söyler.

Ortalama

x̄ = 234/7 = 33,43

Sapmaların kareleri

Σ(x − x̄)² = 14,57² + 13,57² + 22,57² + (−23,43)² + 14,57² + (−23,43)² + (−18,43)² = 2556

Standart sapma

s = √(2556/6) = 20,64

Cevap

s = 20,64
18.Betimsel istatistik

Cevap: P = 0,06681

Betimsel istatistik: ortalama, toplamın n'ye bölümüdür; medyan, sıralanmış verinin ortadaki değeridir (n çiftse ortadaki iki değerin ortalaması). Örneklem standart sapması s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z puanı z = (x − μ)/σ, bir değerin ortalamadan kaç standart sapma uzakta olduğunu söyler.

Standartlaştırın

z = −1,5

Standart normal tablo

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681

Cevap

P = 0,06681
19.Normal dağılım

Cevap: z = 0,8

Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.

z’nin solundaki alan

Φ(z) = 1 − 0,2119 = 0,7881

z tablosunu tersten okuyun

Tablonun içinde 0,7881 değerini bulun ve z’yi okuyun.

z = 0,80

Cevap

z = 0,80
20.Normal dağılım

Cevap: x = 176,3 cm

Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.

Soldaki alan

Φ(z) = 0,4

Tablodan z

z ≈ −0,25

Özgün birimlere geri dönüş

x = 178 − 0,25·7 = 176,3 cm

Cevap

x = 176,3 cm

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics