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→∞ (x2 + x − 6)/(5x2 + 6x + 6).

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

Знайдіть границю L = limx→0 (e0,5x − 1 − 0,5x)/x².

f(x) = (e0,5x − 1 − 0,5x)/x²x → 0
L =
3.ПохідніСередня
xyx = 1

Нехай f(x) = (−2x − 3)4. Знайдіть f′(1).

f(x) = (−2x − 3)4x = 1
f′(1) =
4.ПохідніСкладна
xyx = 3

Дотична до f(x) = x2 + 2x − 4 у точці x = 3 перетинає вісь y у точці y = b. Знайдіть b.

f(x) = x2 + 2x − 4x = 3
b =
5.ІнтегралиСередня
xy14

Обчисліть I = ∫14 1/x dx.

f(x) = 1/x[1, 4]
I =
6.ІнтегралиСкладна
xy−22

Знайдіть площу A області між параболою y = 4 − x² і віссю x.

y = 4 − x²
A =
7.Комплексні числаСередня
ReIm55−5−51010−10−10z₁z₂w

Нехай z₁ = 5∠30° і z₂ = 0,5∠−140°; знайдіть дійсну частину w = z₁/z₂.

z₁ = 5∠30°z₂ = 0,5∠−140°
Re(w) =
8.Комплексні числаСкладна
ReIm22−2−244−4−4z₁z₂

Розв’яжіть z² + 5z + 22,25 = 0. Корені мають вигляд a ± jb; знайдіть дійсну частину a.

p = 5q = 22,25
a =
9.Диференціальні рівнянняСередня
tyy(0) = 5y(1,5) = ?

Розв’яжіть y″ + 6y′ + 8y = 0 при y(0) = 5 і y′(0) = 4. Знайдіть y(1,5).

y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 5y′(0) = 4
y(1.5) =
10.Диференціальні рівнянняСкладна
ty2y(2) = ?

Розв’яжіть y′ + 0,5y = 4e−t при y(0) = 3. Знайдіть y(2).

y′ + 0,5y = 4e−ty(0) = 3
y(2) =
11.Матриці та визначникиСередня
A =−4−1−4−1−20−1−51

Знайдіть визначник det A поданої матриці 3×3 A.

A = [−4 −1 −4; −1 −2 0; −1 −5 1]
det A =
12.Матриці та визначникиСкладна
A =−123−2

Знайдіть більше власне значення λ поданої матриці A.

A = [−1 2; 3 −2]
λ =
13.Вектори: скалярний і векторний добуткиСередня
xyzab

Знайдіть скалярний добуток a·b векторів a = (−6, 2, 4) і b = (2, −6, 3).

a = (−6, 2, 4)b = (2, −6, 3)
a·b =
14.Вектори: скалярний і векторний добуткиСкладна
xyzab

Для a = (−1, 6, 2) і b = (−2, −1, 0) знайдіть y-компоненту (a × b)y векторного добутку a × b.

a = (−1, 6, 2)b = (−2, −1, 0)
(a × b)y =
15.ІмовірністьСередня
xp(x)00,320,3540,360,05μ = 2,2

Для показаного розподілу знайдіть дисперсію Var(X) величини X.

x: 0, 2, 4, 6p(x): 0,3, 0,35, 0,3, 0,05
Var(X) =
16.ІмовірністьСкладна
n = 8, p = 0,2: P(X ≤ 1) = ?k012345678

Тестують 8 компонентів, кожен виходить з ладу незалежно з імовірністю 0,2. Яка ймовірність P, що з ладу вийде щонайбільше один?

n = 8p = 0,2
P =
17.Описова статистикаСередня
152025303540455055

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 13, 26, 55, 36, 13, 37.

n = 6
s =
18.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Величина розподілена нормально із середнім 60 і стандартним відхиленням 20. Яка частка P значень більша за 36?

μ = 60σ = 20x = 36
P =
19.Нормальний розподілСередня
248,5259,25P = ?

Нехай маси пакетів розподілені нормально із середнім 250 g і стандартним відхиленням 5 g. Яка частка значень лежить між 248,5 і 259,25 g? Подайте P у вигляді десяткового дробу.

μ = 250σ = 5x1 = 248,5x2 = 259,25
P =
20.Нормальний розподілСкладна
557085100115130145балівниз 15%

результати IQ-тестів нормально розподілені із середнім 100 балів і стандартним відхиленням 15 балів. Перетягніть межу так, щоб заштриховані нижні 15% були ліворуч від неї. Знайдіть межу x.

μ = 100 балівσ = 15 балів15%
x = балів

3Розчини

1.Границі

Відповідь: L = 0,2

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

(1 + 1/x + (−6)/x2)/(5 + 6/x + 6/x2)

Нехай x → ∞

L = 1/5 = 0,2

Відповідь

L = 0,2

При однакових степенях границя дорівнює відношенню старших коефіцієнтів.

2.Границі

Відповідь: L = 0,125

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

(0,5·e0,5x − 0,5)/(2x) → 0/0

Друге застосування

0,25·e0,5x/2

Підставте x = 0

L = 0,25·1/2 = 0,125

Відповідь

L = 0,125
3.Похідні

Відповідь: f′(1) = 1000

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·(−2x − 3)3·(−2)

Підставте

f′(1) = 4·(−5)3·(−2) = 1000

Відповідь

f′(1) = 1000
4.Похідні

Відповідь: b = −13

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.

Точка і нахил

f(3) = 11
f′(x) = 2x + 2 → f′(3) = 8

Дотична при x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 11 − 8·3 = −13

Відповідь

b = −13
5.Інтеграли

Відповідь: I = 1,386

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) = ln x

Підставте межі

I = (ln 4 − ln 1) = ln 4 = 1,386

Відповідь

I = 1,386
6.Інтеграли

Відповідь: A = 10,67

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.

Нулі

4 − x² = 0 → x = ±2

Інтегруйте

A = [4x − x³/3]−22 = 5,333 − (−5,333) = 10,67

Відповідь

A = 10,67
7.Комплексні числа

Відповідь: Re(w) = −9,848

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.

Модуль і аргумент w

|w| = 5 / 0,5 = 10
θ = 30° − (−140)° = 170°

Алгебраїчна форма

Re(w) = 10·cos(170°) = −9,848
Im(w) = 10·sin(170°) = 1,736
Re(w) = −9,848

Відповідь

Re(w) = −9,848
8.Комплексні числа

Відповідь: a = −2,5

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 = 25 − 89 = −64 < 0

Формула коренів квадратного рівняння

z = (−5 ± j√64)/2 = −2,5 + j4, −2,5 − j4

Відповідь

a = −2,5

Відповідь

a = −2,5
9.Диференціальні рівняння

Відповідь: y(1.5) = 0,5801

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.

Характеристичні корені

(r + 2)(r + 4) = 0 → r = −2, −4

Сталі за початковими значеннями

A + B = 5, −2A − 4B = 4
A = 12, B = −7

Обчисліть

y(1,5) = 12·e−3 + (−7)·e−6 = 0,5801

Відповідь

y(1,5) = 0,5801
10.Диференціальні рівняння

Відповідь: y(2) = 2,964

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.

Інтегрувальний множник

μ = e0,5t
(e0,5ty)′ = 4e−0,5t

Загальний розв’язок

y = 4/(−0,5)·e−t + C·e−0,5t = −8·e−t + C·e−0,5t

Початкова умова

3 = −8 + C → C = 11

Обчисліть

y(2) = −8·0,1353 + 11·0,3679 = 2,964

Відповідь

y(2) = 2,964
11.Матриці та визначники

Відповідь: det A = −5

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 = −2, M₁₂ = −1, M₁₃ = 3

Розклад за рядком

det A = (−4)·(−2) − (−1)·(−1) + (−4)·3 = −5

Відповідь

det A = −5
12.Матриці та визначники

Відповідь: λ = 1

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 − (−3)λ + (−4) = 0

Розв’яжіть

λ = (−3 ± √(25))/2 → λ = −4, 1
λ = 1

Відповідь

λ = 1
13.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: a·b = −12

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.

Перемножте відповідні компоненти й додайте

a·b = (−6)·2 + 2·(−6) + 4·3 = (−12) + (−12) + 12 = −12

Відповідь

a·b = −12

Від’ємний: кут між векторами більший за 90°.

14.Вектори: скалярний і векторний добутки

Відповідь: (a × b)y = −4

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 = 6·0 − 2·(−1) = 2
(a × b)y = azbx − axbz = 2·(−2) − (−1)·0 = −4
(a × b)z = axby − aybx = (−1)·(−1) − 6·(−2) = 13

Потрібна компонента

(a × b)y = −4

Відповідь

(a × b)y = −4

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

15.Імовірність

Відповідь: Var(X) = 3,16

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 = 0·0,3 + 2·0,35 + 4·0,3 + 6·0,05 = 2,2

Середнє квадратів

E(X²) = 0·0,3 + 4·0,35 + 16·0,3 + 36·0,05 = 8

Дисперсія

Var(X) = 8 − 2,2² = 3,16

Відповідь

Var(X) = 3,16
16.Імовірність

Відповідь: P = 0,5033

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) = 0,88 = 0,1678
P(X = 1) = 8·0,2·0,87 = 0,3355

Додайте

P = 0,1678 + 0,3355 = 0,5033

Відповідь

P = 0,5033
17.Описова статистика

Відповідь: s = 16,15

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 = 180/6 = 30

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = (−17)² + (−4)² + 25² + 6² + (−17)² + 7² = 1304

Стандартне відхилення

s = √(1304/5) = 16,15

Відповідь

s = 16,15
18.Описова статистика

Відповідь: P = 0,8849

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 = −1,2

Таблиця нормального розподілу

Φ(−1,2) = 0,1151
P = 1 − 0,1151 = 0,8849

Відповідь

P = 0,8849
19.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,5858

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 = (248,5 − 250)/5 = −0,3
z₂ = (259,25 − 250)/5 = 1,85

Площа між

P = Φ(1,85) − Φ(−0,3) = 0,9678 − 0,3821 = 0,5858

Відповідь

P = 0,5858
20.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 84,4 балів

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) = 0,15

z з таблиці

z ≈ −1,04

Назад до початкових одиниць

x = 100 − 1,04·15 = 84,4 балів

Відповідь

x = 84,4 балів

ExamProblems · examproblems.com/courses/engineering-mathematics