Вища математика: шпаргалка-підсумок

Аркуші з формулами, ключові кроки методів для кожної теми та 20 задач для практики, з повними розв’язками наприкінці.

Нові задачіНазад до курсу

У вікні друку виберіть «Зберегти як PDF», щоб зберегти копію на пристрої.

1Формули та методи

Границі

Пряма підстановка
спершу спробуйте x = a; 0/0 означає, що треба спростити
Розкладіть на множники й скоротіть
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Спряжений вираз
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Границі на нескінченності
поділіть на найвищий степінь x; однакові степені дають відношення старших коефіцієнтів
Особлива границя
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Правило Лопіталя
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Похідні

Похідна степеня
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Правило добутку
(uv)′ = u′v + uv′
Похідна частки
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Ланцюгове правило
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Основні похідні
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Метод

  1. Визначте структуру: сума, добуток, частка чи композиція.
  2. Застосуйте степеневе правило до кожного степеня x.
  3. За потреби використайте правило добутку, частки або ланцюгове правило.
  4. Спростіть і, якщо треба, обчисліть значення в точці.

Інтеграли

Похідна степеня
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Визначений інтеграл
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Основні інтеграли
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Площа між кривими
∫ab (f − g) dx

Метод

  1. Якщо можливо, перепишіть підінтегральну функцію як суму простих доданків.
  2. Застосуйте степеневе правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), і табличні інтеграли для ex, 1/x, sin і cos.
  3. Використовуйте підстановку, коли бачите функцію разом з її похідною.
  4. Для визначеного інтеграла обчисліть F(b) − F(a).

Комплексні числа

Алгебраїчна форма
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
Модуль і аргумент
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
Полярна та показникова форми
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
Ділення
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
Добуток і частка
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
Муавр
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
Корені n-го степеня
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
Квадратне рівняння з p² < 4q
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

Метод

  1. Оберіть форму, що підходить для операції: алгебраїчну a + jb для додавання й віднімання, полярну r∠θ для множення, ділення, степенів і коренів.
  2. Розкривайте дужки з j² = −1; діліть, помноживши чисельник і знаменник на спряжене знаменника.
  3. Перетворюйте за r = √(a² + b²) і θ за ескізом точки (перевірте чверть), а назад — за a = r cos θ, b = r sin θ.
  4. Для степенів користуйтеся формулою Муавра, (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ; для zⁿ = R∠φ випишіть усі n коренів R1/n∠((φ + 360°k)/n).

Диференціальні рівняння

Експоненціальне зростання/спадання
dy/dt = ky → y = y0ekt
Період напіврозпаду
k = ln 2 / t½
Закон охолодження Ньютона
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Інтегрувальний множник
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Бак змішування
dm/dt = r·c − (r/V)·m

Матриці та визначники

визначник 2×2
det = ad − bc
Обернена матриця 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Продукт
(AB)ij = Σk AikBkj
Власні значення
det(A − λI) = 0
Правило Крамера
xi = det(Ai)/det(A)

Вектори: скалярний і векторний добутки

Модуль
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Одиничний вектор
û = a/|a|
Компоненти за кутом
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Скалярний добуток
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Скалярна проєкція a на b
a·b/|b|
Робота
W = F·d
Векторний добуток
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Площі
паралелограм |a × b|, трикутник ½|a × b|
Момент відносно O
MO = r × F, r = A − O
Об’єм паралелепіпеда
V = |a·(b × c)|

Метод

  1. Запишіть кожен вектор у компонентах; для сили, заданої модулем і кутом, використовуйте F·cos θ і F·sin θ.
  2. Для довжин і напрямів використовуйте модуль √(x² + y² + z²) та одиничний вектор a/|a|.
  3. Скалярний добуток використовуйте для кутів, проєкцій, перпендикулярності й роботи: a·b = |a||b|cos θ.
  4. Векторний добуток використовуйте для перпендикулярних векторів, площ і моментів: акуратно запишіть три компоненти, зберігаючи порядок a × b.

Імовірність

Протилежна подія
P(not A) = 1 − P(A)
Правило додавання
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Незалежні події
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Умовна ймовірність
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Біноміальний розподіл
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Описова статистика

Середнє
x̄ = Σx/n
Вибіркове стандартне відхилення
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Медіана
серединне значення впорядкованих даних
z-оцінка
z = (x − μ)/σ
Нормальний розподіл
68% у межах ±1σ, 95% у межах ±2σ

Нормальний розподіл

z-оцінка
z = (x − μ)/σ
Менше за x
P(X < x) = Φ(z)
Більше за x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Між
Φ(z2) − Φ(z1)
Процентиль
x = μ + z·σ

Метод

  1. Переведіть значення в z-оцінку: z = (x − μ)/σ.
  2. Знайдіть Φ(z) — площу ліворуч від z.
  3. Для площі праворуч використайте 1 − Φ(z); для інтервалу відніміть дві ліві площі.
  4. Для процентиля дійте у зворотному порядку: знайдіть z для площі, потім x = μ + z·σ.

2Задачі для практики

1.ГраниціСередня
xyy = L

Знайдіть границю L = limx→∞ (−4x3 − 6x + 8)/(4x3 + 3x + 8).

f(x) = (−4x3 − 6x + 8)/(4x3 + 3x + 8)x → ∞
L =
2.ГраниціСкладна
xyx = 0

Знайдіть границю L = limx→0 (1 − cos 4x)/(2x²), де x у радіанах.

f(x) = (1 − cos 4x)/(2x²)x → 0
L =
3.ПохідніСередня
xyx = 2

Нехай f(x) = x·sin(3x), x у радіанах. Знайдіть f′(2).

f(x) = x·sin(3x)x = 2 rad
f′(2) =
4.ПохідніСкладна
xy

Нехай f(x) = x3 − 4,5x2 + 6x − 5. Знайдіть x-координату x локального мінімуму.

f(x) = x3 − 4,5x2 + 6x − 5
x =
5.ІнтегралиСередня
xyπ/3y = x·cos x

Обчисліть I = ∫₀π/3 x·cos x dx (x у радіанах).

∫₀π/3 x·cos x dx
I =
6.ІнтегралиСкладна
xyy = 0,5x2​y = 2x

Знайдіть площу A області, обмеженої y = 0,5x2 і y = 2x.

y = 0,5x2y = 2x
A =
7.Комплексні числаСередня
ReIm11−1−122−2−233−3−3θz

Знайдіть аргумент θ числа z = −3 + j2 у градусах, як головне значення між −180° і 180°.

z = −3 + j2
θ = °
8.Комплексні числаСкладна
ReIm11−1−122−2−233−3−3ABCD

Рівно одна з точок A–D є коренем рівняння z³ = 8∠90°. Клікніть її.

w = 8∠90°n = 3
  1. 1A (2∠90°)
  2. 2B (2∠−120°)
  3. 3C (3,6∠−30°)
  4. 4D (2∠−90°)
9.Диференціальні рівнянняСередня
t (min)T (°C)16Ta​19 °C

Банку газованого напою температурою 4 °C дістали з холодильника в кімнату з температурою 25 °C. Через 16 min її температура становить 19 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Знайдіть сталу k в min⁻¹.

T0 = 4 °CTa = 25 °CT(16) = 19 °C
k = min⁻¹
10.Диференціальні рівнянняСкладна
tyy(0) = 1y(0,25) = ?

Розв’яжіть y″ + y′ + 4,25y = 0 при y(0) = 1 і y′(0) = 0 (відпущено зі стану спокою). Знайдіть y(0,25); кути в радіанах.

y″ + y′ + 4,25y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(0.25) =
11.Матриці та визначникиСередня
A =4−24−3B =0−3−65

Нехай C = AB для поданих матриць. Знайдіть елемент c21 (рядок 2, стовпець 1).

A = [4 −2; 4 −3]B = [0 −3; −6 5]
c21 =
12.Матриці та визначникиСкладна
A =215−2

Знайдіть більше власне значення λ поданої матриці A.

A = [2 1; 5 −2]
λ =
13.Вектори: скалярний і векторний добуткиСередня
xyzdFAB

Стала сила F = (−20, 0, 25) N діє на тіло, яке рухається по прямій від точки A(−2, 0, 4) до точки B(1, −4, −3). Координати подано в метрах. Знайдіть роботу W, виконану силою.

F = (−20, 0, 25) NA(−2, 0, 4) mB(1, −4, −3) m
W = J
14.Вектори: скалярний і векторний добуткиСкладна
xyzabc

Знайдіть об’єм V паралелепіпеда, ребра якого з однієї вершини — a = (0, −3, 1), b = (5, −2, 4) і c = (1, −1, −3).

a = (0, −3, 1)b = (5, −2, 4)c = (1, −1, −3)
V =
15.ІмовірністьСередня
P(принаймні одна шістка) = ??1?2?3P(шістка) = 1/6 за кожного кидка

Правильний кубик кидають 3 разів. Яка ймовірність P отримати хоча б одну шістку?

n = 3
P =
16.ІмовірністьСкладна
n = 12, p = 0,6: P(X = 4) = ?k0123456789101112

Тест має 12 питань з варіантами відповідей. Студентка, яка вгадує, відповідає правильно на кожне з імовірністю 0,6, незалежно. Яка ймовірність P рівно 4 правильних відповідей?

n = 12p = 0,6k = 4
P =
17.Описова статистикаСередня
152025303540455055

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 57, 23, 57, 18, 49, 13, 26.

n = 7
s =
18.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Величина розподілена нормально із середнім 170 і стандартним відхиленням 15. Яка частка P значень більша за 185?

μ = 170σ = 15x = 185
P =
19.Нормальний розподілСередня
160 g163,6 gT = X₁ + … + X₄?

Маси болти незалежні та нормальні із середнім 40 g і середнім квадратичним відхиленням 1,2 g. Знайдіть імовірність P того, що загальна маса 4 з них менша за 163,6 g. Округліть z до двох знаків після коми.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 4< 163.6 g
P =
20.Нормальний розподілСкладна
μ = 100x = ?20%

Нехай результати IQ-тестів розподілені нормально із середнім 100 балів і стандартним відхиленням 15 балів. Знайдіть значення x, нижче за яке лежать 20 % значень (20-й процентиль).

μ = 100σ = 15P = 20%
x = балів

3Розчини

1.Границі

Відповідь: L = −1

Границі: спершу спробуйте пряму підстановку. Якщо виходить 0/0, спочатку спростіть: розкладіть на множники й скоротіть спільний множник або помножте на спряжений вираз. При x → ∞ поділіть чисельник і знаменник на найвищий степінь x. Правило Лопіталя: якщо f/g дає 0/0 або ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причому чисельник і знаменник диференціюють окремо (а не за правилом частки).

Поділіть на найвищий степінь

(−4 + (−6)/x2 + 8/x3)/(4 + 3/x2 + 8/x3)

Нехай x → ∞

L = −4/4 = −1

Відповідь

L = −1

При однакових степенях границя дорівнює відношенню старших коефіцієнтів.

2.Границі

Відповідь: L = 4

Границі: спершу спробуйте пряму підстановку. Якщо виходить 0/0, спочатку спростіть: розкладіть на множники й скоротіть спільний множник або помножте на спряжений вираз. При x → ∞ поділіть чисельник і знаменник на найвищий степінь x. Правило Лопіталя: якщо f/g дає 0/0 або ∞/∞, то lim f/g = lim f′/g′, причому чисельник і знаменник диференціюють окремо (а не за правилом частки).

Перше застосування

4·sin 4x/(4x) → 0/0

Друге застосування

16·cos 4x/4

Підставте x = 0

L = 16/4 = 4

Відповідь

L = 4
3.Похідні

Відповідь: f′(2) = 5,482

Диференціювання: похідна f′(x) — це нахил графіка в точці x. Степеневе правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило добутку: (uv)′ = u′v + uv′. Ланцюгове правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Де f′(x) = 0, графік має горизонтальну дотичну: максимум, мінімум або сідлову точку.

Правила добутку й ланцюгове

f′(x) = sin(3x) + 3x·cos(3x)

Підставте

f′(2) = −0,2794 + 6·0,9602 = 5,482

Відповідь

f′(2) = 5,482
4.Похідні

Відповідь: x = 2

Диференціювання: похідна f′(x) — це нахил графіка в точці x. Степеневе правило: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Правило добутку: (uv)′ = u′v + uv′. Ланцюгове правило: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Де f′(x) = 0, графік має горизонтальну дотичну: максимум, мінімум або сідлову точку.

Похідна

f′(x) = 3x2 − 9x + 6 = 3·(x2 − 3x + 2)

Розв'яжіть f′(x) = 0

x = 1 або x = 2

Що є що

f″(x) = 6x − 9: від'ємна в максимумі, додатна в мінімумі.

f″(1) = −3, f″(2) = 3
x = 2

Відповідь

x = 2
5.Інтеграли

Відповідь: I = 0,4069

Інтегрування частинами: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, з правила добутку. Оберіть за u множник, що спрощується після диференціювання (степінь x або ln x), а за dv — множник, який можна проінтегрувати (eˣ, sin x, cos x або x, коли u = ln x). Для визначеного інтеграла обчисліть u·v на обох межах: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Множник x² потребує двох кіл.

Оберіть u та dv

u = x, du = dx; dv = cos x dx, v = sin x

Первісна

∫x cos x dx = x sin x − ∫sin x dx = x sin x + cos x

Границі

(π/3·sin π/3 + cos π/3) − (0 + 1) = 0,4069

Відповідь

I = 0,4069
6.Інтеграли

Відповідь: A = 5,333

Визначені інтеграли: ∫ₐᵇ f(x) dx — це площа зі знаком між графіком і віссю x від a до b. Знайдіть первісну F (F′ = f) і обчисліть F(b) − F(a). Степеневе правило: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Площа між двома кривими — це ∫(верхня − нижня) dx.

Точки перетину

0,5x2 = 2x → x = 0, x = 4

Інтегруйте верхню мінус нижню

A = [x2 − 0,1667x3]04 = 5,333

Відповідь

A = 5,333
7.Комплексні числа

Відповідь: θ = 146,3 °

Полярна форма: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ, де r = |z| і θ = arg z. Назад до алгебраїчної форми: a = r cos θ, b = r sin θ. Для аргументу потрібна чверть: θ = atan(b/a) лише за a > 0; за a < 0 додайте або відніміть 180°. У полярній формі множення просте: перемножте модулі й додайте аргументи; для ділення поділіть модулі й відніміть аргументи.

Чверть

a = −3, b = 2 → II

Опорний кут

α = atan(2/3) = 33,69°

Аргумент

θ = 180° − α = 146,3°

Відповідь

θ = 146,3°

У полярній формі z = 3,606∠146,3°.

8.Комплексні числа

Відповідь: D (2∠−90°)

Формула Муавра та корені: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. Рівняння zⁿ = R∠φ має рівно n коренів, усі з модулем R1/n, з аргументами (φ + 360°·k)/n для k = 0, 1, …, n − 1: вони лежать рівномірно на колі, на відстані 360°/n один від одного. Квадратне рівняння z² + pz + q = 0 за p² < 4q має комплексні корені z = −p/2 ± j√(q − p²/4); многочлен з дійсними коефіцієнтами завжди має комплексні корені спряженими парами a ± jb.

Модуль і аргументи коренів

|z| = 2
θ = 30°, 150°, −90°

Точка

D = 2∠−90°

Відповідь

D (2∠−90°)
9.Диференціальні рівняння

Відповідь: k = 0,0783 min⁻¹

Диференціальні рівняння першого порядку: dy/dt = k·y має розв’язок y = y₀·ekt (зростання при k > 0, спадання при k < 0); період напіврозпаду T дає k = ln 2/T. Закон охолодження Ньютона dT/dt = −k·(T − Tₐ) дає T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Лінійне рівняння y′ + p(x)·y = q(x) розв’язують з інтегрувальним множником μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, тож μy = ∫μq dx + C.

Відношення різниць температур

e−16k = -6/-21

Розв’яжіть щодо k

k = ln(-21/-6)/16 = 0,0783 min⁻¹

Відповідь

k = 0,0783 min⁻¹
10.Диференціальні рівняння

Відповідь: y(0.25) = 0,8802

Лінійні рівняння другого порядку: для y″ + b·y′ + c·y = 0 шукайте y = ert: це дає характеристичне рівняння r² + b·r + c = 0. Два дійсні корені r₁ ≠ r₂ дають y = A·er₁t + B·er₂t (надкритичне демпфування); подвійний корінь r дає y = (A + Bt)·ert (критичне демпфування); комплексні корені −α ± jω дають y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (докритичне демпфування, коливання). Початкові значення y(0) і y′(0) визначають A і B. У вигляді y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 величина ωn — власна частота, а ζ — коефіцієнт демпфування: при ζ < 1 є коливання. При сталому вході y″ + by′ + cy = c·K розв’язок — усталене значення K плюс вільна складова.

Комплексні корені

r = −0,5 ± 2j

Сталі

A = 1, B = 0,5·1/2 = 0,25

Обчисліть

y(0,25) = e−0,125(1·cos 0,5 + 0,25·sin 0,5) = 0,8802

Відповідь

y(0,25) = 0,8802
11.Матриці та визначники

Відповідь: c21 = 18

Матриці: визначник матриці 2×2 дорівнює ad − bc. Для 3×3 розкладіть за рядком: кожен елемент множиться на визначник матриці 2×2, що залишається після викреслення його рядка і стовпця, зі знаками, що чергуються: + − +. Власні значення λ задовольняють det(A − λI) = 0; для 2×2 це λ² − (слід)·λ + det = 0.

Рядок на стовпець

c21 = 4·0 + (−3)·(−6) = 18

Відповідь

c21 = 18
12.Матриці та визначники

Відповідь: λ = 3

Матриці: визначник матриці 2×2 дорівнює ad − bc. Для 3×3 розкладіть за рядком: кожен елемент множиться на визначник матриці 2×2, що залишається після викреслення його рядка і стовпця, зі знаками, що чергуються: + − +. Власні значення λ задовольняють det(A − λI) = 0; для 2×2 це λ² − (слід)·λ + det = 0.

Характеристичне рівняння

λ² − (0)λ + (−9) = 0

Розв’яжіть

λ = (0 ± √(36))/2 → λ = −3, 3
λ = 3

Відповідь

λ = 3
13.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: W = −235 J

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.

Переміщення

d = B − A = (1, −4, −3) − (−2, 0, 4) = (3, −4, −7) m

Робота

W = F·d = (−20)·3 + 0·(−4) + 25·(−7) = −235 J

Відповідь

W = −235 J

Від’ємна робота: сила здебільшого діє проти руху.

14.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: V = 60

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.

Векторний добуток b × c

(b × c)x = bycz − bzcy = (−2)·(−3) − 4·(−1) = 10
(b × c)y = bzcx − bxcz = 4·1 − 5·(−3) = 19
(b × c)z = bxcy − bycx = 5·(−1) − (−2)·1 = −3

Скалярний добуток з a

a·(b × c) = 0·10 + (−3)·19 + 1·(−3) = −60
V = |−60| = 60

Відповідь

V = 60
15.Імовірність

Відповідь: P = 0,4213

Імовірність: за рівноможливих наслідків P(A) = сприятливі/усі. Для незалежних подій імовірності множать: P(A і B) = P(A)·P(B). Часто допомагає протилежна подія: P(хоча б одна) = 1 − P(жодної). Біноміальний розподіл: у n незалежних випробуваннях з імовірністю успіху p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Протилежна подія

P(немає шістки) = (5/6)3 = 0,5787
P = 1 − 0,5787 = 0,4213

Відповідь

P = 0,4213
16.Імовірність

Відповідь: P = 0,04204

Імовірність: за рівноможливих наслідків P(A) = сприятливі/усі. Для незалежних подій імовірності множать: P(A і B) = P(A)·P(B). Часто допомагає протилежна подія: P(хоча б одна) = 1 − P(жодної). Біноміальний розподіл: у n незалежних випробуваннях з імовірністю успіху p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Біноміальна формула

P(X = 4) = 495·0,64·0,48 = 495·0,1296·0,0006554 = 0,04204

Відповідь

P = 0,04204
17.Описова статистика

Відповідь: s = 18,98

Описова статистика: середнє — сума, поділена на n; медіана — середнє значення впорядкованих даних (середнє двох середніх при парному n). Вибіркове стандартне відхилення s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оцінка z = (x − μ)/σ показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього.

Середнє

x̄ = 243/7 = 34,71

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = 22,29² + (−11,71)² + 22,29² + (−16,71)² + 14,29² + (−21,71)² + (−8,714)² = 2161

Стандартне відхилення

s = √(2161/6) = 18,98

Відповідь

s = 18,98
18.Описова статистика

Відповідь: P = 0,1587

Описова статистика: середнє — сума, поділена на n; медіана — середнє значення впорядкованих даних (середнє двох середніх при парному n). Вибіркове стандартне відхилення s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оцінка z = (x − μ)/σ показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього.

Стандартизуйте

z = 1

Таблиця нормального розподілу

Φ(1) = 0,8413
P = 1 − 0,8413 = 0,1587

Відповідь

P = 0,1587
19.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,9332

Суми й різниці нормальних величин: якщо X і Y незалежні та нормальні, то X + Y і X − Y також нормальні. Середні додаються чи віднімаються: E(X ± Y) = μX ± μY. Дисперсії завжди додаються, також і для різниці: Var(X ± Y) = σX² + σY², тож σ = √(σX² + σY²). Середні квадратичні відхилення безпосередньо ніколи не додаються. Сума n незалежних елементів з однаковим розподілом має середнє n·μ і середнє квадратичне відхилення σ·√n. Далі стандартизуйте як звичайно: z = (x − середнє)/σ і зчитайте Φ(z).

Розподіл суми

μT = 160 g, σT = 1,2·√4 = 2,4 g

Стандартизуйте

z = (163,6 − 160)/2,4 = 1,5

Імовірність

P = Φ(1,5) = 0,9332

Відповідь

P = 0,9332
20.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 87,38 балів

Нормальний розподіл: переведіть значення x у z-оцінку z = (x − μ)/σ, яка показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього. Таблиця z (або Φ(z)) дає площу ліворуч від z, тобто P(X < x). Площа праворуч дорівнює 1 − Φ(z), а площа між двома значеннями — різниці їхніх площ ліворуч.

z для процентиля

Φ(z) = 0,2 → z = −0,8416

Назад до x

x = 100 + −0,8416·15 = 87,38 балів

Відповідь

x = 87,38 балів

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics