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→∞ (−2x2 + 2x + 6)/(3x2 + 2x + 8).

f(x) = (−2x2 + 2x + 6)/(3x2 + 2x + 8)x → ∞
L =
2.ГраниціСкладна
xyx = 0

Знайдіть границю L = limx→0 (1 − cos 3x)/(x²), де x у радіанах.

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

Нехай f(x) = (4x − 1)4. Знайдіть f′(2).

f(x) = (4x − 1)4x = 2
f′(2) =
4.ПохідніСкладна
xy

Нехай f(x) = x3 − 13,5x2 + 54x + 3. Знайдіть x-координату x локального мінімуму.

f(x) = x3 − 13,5x2 + 54x + 3
x =
5.ІнтегралиСередня
xy14

Обчисліть I = ∫14 4/x dx.

f(x) = 4/x[1, 4]
I =
6.ІнтегралиСкладна
xy1y = x²eˣ

Обчисліть I = ∫₀1 x²·eˣ dx.

∫₀1 x²eˣ dx
I =
7.Комплексні числаСередня
ReIm11−1−122−2−233−3−3θz

Число z = 3·ej1,2 має кут у радіанах. Знайдіть його дійсну частину a.

r = 3θ = 1,2 rad
a =
8.Комплексні числаСкладна
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂

Розв’яжіть z² − 3z + 27,25 = 0. Корені мають вигляд a ± jb; знайдіть дійсну частину a.

p = −3q = 27,25
a =
9.Диференціальні рівнянняСередня
t (min)T (°C)14Ta​T = ?

Кувану сталеву деталь температурою 320 °C залишили остигати в цеху з температурою 22 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). За k = 0,05 min⁻¹ знайдіть її температуру T через 14 min.

T0 = 320 °CTa = 22 °Ck = 0,05 min⁻¹t = 14 min
T = °C
10.Диференціальні рівнянняСкладна
tyK = 10y(1) = ?

Система підпорядковується y″ + 2y′ + 10y = 100 для t ≥ 0, починаючи зі стану спокою: y(0) = 0, y′(0) = 0. Знайдіть y(1); кути в радіанах.

y″ + 2y′ + 10y = 100y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
11.Матриці та визначникиСередня
A =−34−5−4−4−2−3−3−4

Знайдіть визначник det A поданої матриці 3×3 A.

A = [−3 4 −5; −4 −4 −2; −3 −3 −4]
det A =
12.Матриці та визначникиСкладна
A =52−34b =−129

Розв'яжіть систему 5x + 2y = −12 і −3x + 4y = 9. Знайдіть x.

5x + 2y = −12−3x + 4y = 9
x =
13.Вектори: скалярний і векторний добуткиСередня
xyzab

Знайдіть значення k, за якого вектори a = (−3, −3, 5) і b = (k, −1, 4) перпендикулярні.

a = (−3, −3, 5)b = (k, −1, 4)
k =
14.Вектори: скалярний і векторний добуткиСкладна
xyzab

Для a = (5, 6, 2) і b = (−6, 5, 1) знайдіть y-компоненту (a × b)y векторного добутку a × b.

a = (5, 6, 2)b = (−6, 5, 1)
(a × b)y =
15.ІмовірністьСередня
xp(x)100,05200,35300,35400,25μ = 28

Для показаного розподілу знайдіть середнє квадратичне відхилення σ величини X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,05, 0,35, 0,35, 0,25
σ =
16.ІмовірністьСкладна
n = 10, p = 0,3: P(X ≤ 1) = ?k012345678910

Тестують 10 компонентів, кожен виходить з ладу незалежно з імовірністю 0,3. Яка ймовірність P, що з ладу вийде щонайбільше один?

n = 10p = 0,3
P =
17.Описова статистикаСередня
152025303540455055

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 12, 45, 56, 17, 56.

n = 5
s =
18.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Оцінки за іспит розподілені нормально із середнім 60 і стандартним відхиленням 10. Знайдіть z-оцінку z для результату 64.

μ = 60σ = 10x = 64
z =
19.Нормальний розподілСередня
78,25122,5P = ?

Нехай результати IQ-тестів розподілені нормально із середнім 100 балів і стандартним відхиленням 15 балів. Яка частка значень лежить між 78,25 і 122,5 балів? Подайте P у вигляді десяткового дробу.

μ = 100σ = 15x1 = 78,25x2 = 122,5
P =
20.Нормальний розподілСкладна
380420460500540580620hниз 40%

строки служби батарейок нормально розподілені із середнім 500 h і стандартним відхиленням 40 h. Перетягніть межу так, щоб заштриховані нижні 40% були ліворуч від неї. Знайдіть межу x.

μ = 500 hσ = 40 h40%
x = h

3Розчини

1.Границі

Відповідь: L = −0,6667

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

(−2 + 2/x + 6/x2)/(3 + 2/x + 8/x2)

Нехай x → ∞

L = −2/3 = −0,6667

Відповідь

L = −0,6667

При однакових степенях границя дорівнює відношенню старших коефіцієнтів.

2.Границі

Відповідь: L = 4,5

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

3·sin 3x/(2x) → 0/0

Друге застосування

9·cos 3x/2

Підставте x = 0

L = 9/2 = 4,5

Відповідь

L = 4,5
3.Похідні

Відповідь: f′(2) = 5488

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.

Ланцюгове правило

f′(x) = 4·(4x − 1)3·4

Підставте

f′(2) = 4·73·4 = 5488

Відповідь

f′(2) = 5488
4.Похідні

Відповідь: x = 6

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 − 27x + 54 = 3·(x2 − 9x + 18)

Розв'яжіть f′(x) = 0

x = 3 або x = 6

Що є що

f″(x) = 6x − 27: від'ємна в максимумі, додатна в мінімумі.

f″(3) = −9, f″(6) = 9
x = 6

Відповідь

x = 6
5.Інтеграли

Відповідь: I = 5,545

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.

Первісна

F(x) = 4·ln x

Підставте межі

I = 4·(ln 4 − ln 1) = 4·ln 4 = 5,545

Відповідь

I = 5,545
6.Інтеграли

Відповідь: I = 0,7183

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.

Перший крок

∫x²eˣ dx = x²eˣ − ∫2x eˣ dx

Другий крок

∫2x eˣ dx = 2x eˣ − 2eˣ
∫x²eˣ dx = eˣ(x² − 2x + 2)

Границі

2,718·(1) − 1·2 = 0,7183

Відповідь

I = 0,7183
7.Комплексні числа

Відповідь: a = 1,087

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.

Формула Ейлера

z = 3·(cos 1,2 + j sin 1,2)

Компоненти (радіани)

a = 3·cos 1,2 = 1,087
b = 3·sin 1,2 = 2,796
a = 1,087

Відповідь

a = 1,087
8.Комплексні числа

Відповідь: a = 1,5

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.

Дискримінант

p² − 4q = 9 − 109 = −100 < 0

Формула коренів квадратного рівняння

z = (3 ± j√100)/2 = 1,5 + j5, 1,5 − j5

Відповідь

a = 1,5

Відповідь

a = 1,5
9.Диференціальні рівняння

Відповідь: T = 170 °C

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.

Розв’язок закону охолодження

T(t) = 22 + 298·e−0,05t

Підставте t

T(14) = 22 + 298·0,4966 = 170 °C

Відповідь

T = 170 °C
10.Диференціальні рівняння

Відповідь: y(1) = 13,47

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.

Усталене значення та корені

yss = 10, r = −1 ± 3j

Сталі за початковими значеннями

y(0) = 10 + A = 0 → A = −10
y′(0) = −1A + 3B = 0 → B = −3,333

Обчисліть

y(1) = 10·(1 − e−1(cos 3 + 0,3333·sin 3)) = 13,47

Відповідь

y(1) = 13,47
11.Матриці та визначники

Відповідь: det A = −70

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.

Мінори 2×2 першого рядка

M₁₁ = 10, M₁₂ = 10, M₁₃ = 0

Розклад за рядком

det A = (−3)·10 − 4·10 + (−5)·0 = −70

Відповідь

det A = −70
12.Матриці та визначники

Відповідь: x = −2,538

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.

Визначник матриці коефіцієнтів

det A = 5·4 − 2·(−3) = 26

Замініть стовпець x

det Aₓ = (−12)·4 − 2·9 = −66
x = −66/26 = −2,538

Відповідь

x = −2,538
y = 0,3462
13.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: k = 7,667

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.

Скалярний добуток дорівнює нулю

a·b = (−3)·k + (−3)·(−1) + 5·4 = 0
23 + (−3)·k = 0

Розв’яжіть щодо k

k = −23/(−3) = 7,667

Відповідь

k = 7,667
14.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: (a × b)y = −17

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 покомпонентно

(a × b)x = aybz − azby = 6·1 − 2·5 = −4
(a × b)y = azbx − axbz = 2·(−6) − 5·1 = −17
(a × b)z = axby − aybx = 5·5 − 6·(−6) = 61

Потрібна компонента

(a × b)y = −17

Відповідь

(a × b)y = −17

Перевірка: a × b перпендикулярний до обох векторів, тож його скалярний добуток з a і з b дорівнює нулю.

15.Імовірність

Відповідь: σ = 8,718

Дискретні випадкові величини: розподіл імовірностей перелічує всі значення x, яких може набувати величина, з імовірністю p(x); імовірності лежать між 0 і 1 та в сумі дають 1. Математичне сподівання (середнє) — E(X) = Σx·p(x), довгострокове середнє. Дисперсія — Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², а середнє квадратичне відхилення σ = √Var(X). Для лінійної зміни Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) і σY = |a|·σX; додавання сталої не змінює розкид.

Середнє

μ = 10·0,05 + 20·0,35 + 30·0,35 + 40·0,25 = 28

Середнє квадратів

E(X²) = 100·0,05 + 400·0,35 + 900·0,35 + 1600·0,25 = 860

Дисперсія

Var(X) = 860 − 28² = 76
σ = √76 = 8,718

Відповідь

σ = 8,718
16.Імовірність

Відповідь: P = 0,1493

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.

Нуль і одна відмова

P(X = 0) = 0,710 = 0,02825
P(X = 1) = 10·0,3·0,79 = 0,1211

Додайте

P = 0,02825 + 0,1211 = 0,1493

Відповідь

P = 0,1493
17.Описова статистика

Відповідь: s = 21,28

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 = 186/5 = 37,2

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = (−25,2)² + 7,8² + 18,8² + (−20,2)² + 18,8² = 1811

Стандартне відхилення

s = √(1811/4) = 21,28

Відповідь

s = 21,28
18.Описова статистика

Відповідь: z = 0,4

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 = (64 − 60)/10 = 0,4

Відповідь

z = 0,4
19.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,8597

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-оцінки

z₁ = (78,25 − 100)/15 = −1,45
z₂ = (122,5 − 100)/15 = 1,5

Площа між

P = Φ(1,5) − Φ(−1,45) = 0,9332 − 0,07353 = 0,8597

Відповідь

P = 0,8597
20.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 490 h

Від площі назад до z: Φ(z) — це площа ліворуч від z. Для лівої площі хвоста A знайдіть у таблиці z, для якого Φ(z) = A. Права площа хвоста A означає Φ(z) = 1 − A. Центральна площа A між −z і z лишає (1 − A)/2 у кожному хвості, тож Φ(z) = (1 + A)/2. Для значення x використовуйте x = μ + zσ.

Площа ліворуч

Φ(z) = 0,4

z з таблиці

z ≈ −0,25

Назад до початкових одиниць

x = 500 − 0,25·40 = 490 h

Відповідь

x = 490 h

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics