Главная страница


Методические рекомендации по выполнению контрольной работы по дисциплине «Прикладная математика»



Скачать 365.62 Kb.
НазваниеМетодические рекомендации по выполнению контрольной работы по дисциплине «Прикладная математика»
страница3/3
Дата19.02.2016
Размер365.62 Kb.
ТипМетодические рекомендации
1   2   3

Определитель второго порядка- это число, равное значению выражения



Элементы образуют главную диагональ; элементы - побочную диагональ.

Пример: Вычислить определитель второго порядка



Определитель третьего порядка- это число, равное значению выражения




Пример: Вычислить определитель третьего порядка


Свойства определителей n-го порядка.

  1. Значение определителя не изменится:

    1. при транспонировании соответствующей матрицы,

    2. при сложении элементов какой-либо строки (столбца) с элементами другой строки (столбца), умноженными на одно и тоже число, не равное нулю.

  2. При перестановке каких-либо двух строк (столбцов) определитель меняет знак на противоположный.

  3. Определитель равен нулю, если:

    1. он содержит нулевую строку (столбец),

    2. элементы какой-либо строки (столбца) пропорциональны или равны элементам другой строки (столбца).

  4. Если каждый элемент какой-либо строки (столбца) равен сумме двух слагаемых, то определитель равен сумме двух определителей: в первом из них элементы соответствующей строки равны первым слагаемым, во втором- вторым слагаемым.

  5. Общий множитель какой-либо строки (столбца) можно вынести за знак определителя.


.Решение систем линейных уравнений матричным методом.

Рассмотрим систему Данную систему можно записать в виде матричного уравнения

АХ=В, где А=,

Если матрица А невырожденная, то решение имеет вид: Х=А-1В.
Пример: Решить систему матричным методом

Вычислим определитель матрицы . Значит, матрица невырожденная(D#0) и система имеет решение. Перепишем систему в виде матричного уравнения



Решение имеет вид

Для составления обратной матрицы найдем алгебраические дополнения

А11=-6, А21=-18, А31=-6,

А12=-11, А22=7, А32=-1,

А13=-1, А23=17, А33=-11.

Тогда

Ответ: x=3, y=1, z=1.

Раздел 5. Основы теории вероятностей и математической статистики.


  1. Размещением из n различных элементов по m элементов (m называется соединение, которое отличается либо составом, либо порядком своих элементов.

Например, выпишем все размещения из элементов a, b, c, d по два элемента: ab, ba, ac, ca, ad, da, bc, cb, bd, db, cd, dc.

Для любого натурального числа n произведение обозначается n!

читается n-факториал.

Формула для подсчета числа размещений:

Задача: Найти количество всех двузначных чисел, состоящих из чисел 1,2,3,...,9.

Решение: Это задача о размещении из 9 элементов по 2 элемента, т.к. любые двузначные числа отличаются либо составом цифр, либо их порядком.



2. Сочетанием из n различных элементов по m элементов (m
Например, выпишем вес сочетания из элементов a,b,c,d,e по три элемента: abe, abd, abe, acd, ace, ade, bcd, bce, bde, cde.

Формула для подсчета числа сочетаний:

Задача: Дано 5 различных чисел a, b, c, d, e. Сколько можно составить всевозможных произведений из этих чисел, состоящих из двух различных множителей?

Решение: Это задача о числе сочетаний из 5 элементов по 2 элемента, т.к. произведения отличаются только составом множителей

3. Перестановками из n различных элементов называются всевозможные соединения из этих n элементов, т.е. соединения, каждое из которых содержит n различных элементов, взятых в определённом порядке.

Например, все перестановки из элементов a,b,c: abc, acb, bac, bca, cab, cba.

Формула для подсчета числа перестановок: Рп = n!

Задача: На столе находятся 5 различных геометрических фигур, (круг, треугольник, квадрат, ромб, прямоугольник). Сколькими способами можно разложить эти фигуры в один ряд?

Решение: Это задача о числе перестановок из 5 элементов. Р5 = 5!= 120.
К основным понятиям теории вероятности относятся: испытание, событие, вероятность. Испытание – реализация комплекса условий, в результате которого непременно произойдет какое-либо событие. Например, бросание монеты – испытание; появление герба или цифры – события.

Случайным событием называется событие, которое при осуществлении испытания может произойти, а может и не произойти. Например, выстрел по цели — это опыт, случайные события в этом опыте – попадание в цель или промах.

Событие называется достоверным, если в результате опыта оно непременно должно произойти, и невозможным, если оно заведомо не произойдет. События называются несовместными, если ни какие два из них не могут появиться вместе. Например, попадание и промах при одном выстреле – это несовместные события.

Несколько событий образуют полную систему событий, если в результате опыта непременно должно произойти хотя бы одно из них. Например, при бросании игральной кости события, состоящие в выпадении одного, двух, трех, четырех, пяти и шести очков, образуют полную систему событий.

События называются равновозможными, если ни одно из них не является более возможным, чем другие. Например, при бросании монеты выпадение герба или числа - события равновозможные.

Каждое событие обладает какой-то степенью возможности. Числовая мера степени объективной возможности события - это вероятность события. Вероятность события А обозначается Р(А).

Пусть из системы n несовместных равновозможных исходов испытания m исходов благоприятствуют событию А. Тогда вероятностью события А называют отношение m числа исходов, благоприятствующих событию А, к числу n всех исходов данного испытания: P(A)=m/n.

Если В – достоверное событие, то Р(В)=1; если С – невозможное событие, то Р(С)=0, если А – случайное событие, то 0<Р(А)<1.

Задача. Игральную кость подбрасывают один раз. Найти вероятность появления четного числа очков.

Решение. Опыт имеет шесть равновозможных независимых исходов (появление одного, двух, трех, четырех, пяти и шести очков), образующих полную систему. Событию благоприятствуют три исхода (появление двух, четырех и шести очков), поэтому Р(А)=3/6=1/2

При вычислении вероятности часто приходится использовать формулы комбинаторики.
Случайной называется величина, которая в результате опыта может принять то или иное возможное значение, неизвестное заранее, но обязательно одно.

Пример 1. Число выпавших «гербов» при пятикратном бросании монеты.

Пример 2. Дальность полета артиллерийского снаряда.

Пример 3. Число мальчиков, родившихся в течении суток

Пример 4. Прирост веса домашнего животного за месяц.

Случайные величины будем обозначать заглавными буквами латинского алфавита X, Y, Z, а их возможные значения – малыми буквами x, y, z.

Пример 5. Х – число шахматных партий, окончившихся ничейным результатом, из трех сыгранных. В этом случае величина Х может принять следующие значения: х1=0, х2=1, х3=2, х4=3.

Дискретной случайной величиной (ДСВ) называют такую случайную величину, множество возможных значений которой либо конечное, либо бесконечное, но счетное.

Например, ДСВ – число учащихся, опрошенных на уроке; число солнечных дней в году и т.д.

Непрерывной случайной величиной (НСВ) называют такую случайную величину, которая может принять любое значение из некоторого конечного или бесконечного интервала.

Например, время безаварийной работы станка; расход ГСМ на единицу расстояния; выпадение осадков в сутки и т.д.

Законом распределения ДСВ Х называется всякое соотношение, устанавливающее связь между возможными значениями СВ и соответствующими вероятностями.

Способы задания закона распределения:

  1. для ДСВ – табличный и графический;

например,

X

x1

x2



xi



xn

P

p1

p2



pi



pn

Табличный ряд распределения, где x1; x2; …; xi; …; xn образуют полную группу, а

p1+p2+…+pi+…+pn=1

  1. для НСВ – можно задать так же, как функцию одной переменной, используя табличный, графический или аналитический способ задания.

В тех случаях, когда закон распределения СВ неизвестен, СВ изучают по ее числовым характеристикам. Их назначение – в сжатой форме выразить наиболее важные черты распределения. К числовым характеристикам относится математическое ожидание, дисперсия и т.д.

Математическим ожиданием ДСВ называют сумму произведений всех ее возможных значений на их вероятности и обозначается

М(Х)=x1p1+x2p2+…+xnpn

Математическим ожиданием НСВ Х, возможные значения которой принадлежат отрезку , называется определенный интеграл , т.е.



Дисперсией (распределением) ДСВ называют математическое ожидание квадрата отклонения СВ от ее математического ожидания, т.е.

или
Для НСВ


  1. Список вопросов к экзамену




  1. Функция.

  2. Производная и дифференциал функции.

  3. Область определения функции.

  4. Неопределенный интеграл. Свойства неопределенного интегала. Основные методы интегрирования.

  5. Определенный интеграл, его свойства.

  6. Приложения определенного интеграла для решения геометрических задач.

  7. Определители второго порядка. Свойства определителей второго порядка.

  8. Определители третьего порядка и способы их вычисления.

  9. Свойства определителей третьего порядка.

  10. Определители n-го порядка. Свойства определителя п-го порядка.

  11. Теорема о разложении определителя.

  12. Матрицы. Действия над матрицами.

  13. Обратная матрица.

  14. Решение системы линейных уравнений методом обратной матрицы.

  15. Ранг матрицы. Исследование системы линейных уравнений с помощью матрицы.

  16. Решение СЛУ методом Гаусса.

  17. Определение комплексного числа. Алгебраическая форма комплексного числа.

  18. Натуральная степень мнимой единицы.

  19. Комплексная плоскость. Геометрическая иллюстрация сложения и вычитания комплексных чисел в алгебраической форме.

  20. Действия над комплексными числами в алгебраической форме.

  21. Тригонометрическая форма комплексного числа.

  22. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме. Формула Муавра.

  23. Показательная форма комплексного числа.

  24. Действия над комплексными числами в показательной форме.

  25. Основные понятия комбинаторики. Комбинации перестановки, размещения, сочетания.

  26. Бином Ньютона. Свойства биноминальных коэффициентов.

  27. События. Виды событий. Определения вероятностей.

  28. Теоремы сложения теории вероятностей.

  29. Теоремы умножения теории вероятностей.

  30. Формулы полной вероятности и Баейса.

  31. Дискретная случайная величина и её числовые характеристики.

  32. Функция распределения дискретной случайной величины.

  33. Непрерывные случайные величины. Математическое ожидание и дисперсия непрерывной СВ.




  1. Примерные практические задания к экзамену




  1. Найти производную функций: у = .

  2. Найти производную сложной функции: у = ln ctg3x.

  3. Исследовать функцию на монотонность, экстремумы у =x3-x2 + 4 и построить схематичный график.

  4. Скорость прямолинейного движения тела см/с. Найти путь тела, пройденного за 6 с, считая см.




  1. Вычислить интегралы способом замены переменной

  2. Вычислить интегралы способом замены переменной




  1. Вычислить объем тела, образованного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной линиями у2=х+2, х=0, х=9 и у=0.




  1. Решите систему метом Гаусса: .

  2. Исследовать систему на совместимость и определенность: .

  3. Решить систему линейных уравнений по формулам Крамера: .

  4. Показать, что матрицы взаимно обратные по отношению друг к другу:



  1. Выполнить умножение матриц

  2. Выполнить действия:

  3. Выполнить действия в показательной форме, а результат записать в алгебраической .

  4. .Выполнить действия в тригонометрической форме , а результат записать в алгебраической

3(cos+ i sin)2


  1. Имеется два набора деталей. Вероятность того, что деталь первого набора стандартная 0,8, второго – 0,9. найти вероятность того, что взятая наугад деталь окажется стандартной.

  2. В урне имеется 4 шара с номерами от 1 до 4. Вынули два шара. Случайная величина - сумма номеров шаров. Построить ряд распределения случайной величины .

  3. Бросают три игральные кости. Какова вероятность того, что выпавшие цифры будут попарно различными?

  4. Решить уравнение:

  5. ДСВ задана рядом распределения. Закончить ряд распределения, найти числовые характеристики:

  6. Построить многоугольник распределения и найти числовые характеристики ДСВ по ряду распределения.

  7. ДСВ задана рядом распределения. Закончить ряд распределения, найти числовые характеристики:. Построить многоугольник распределения и график функции распределения.




  1. Библиографический список



Основные источники:

  1. Григорьев В.П., Дубинский Ю.А. «Элементы высшей математики. Учебник для среднего профессионального образования». – М.: Академия, 2008.

  2. Гмурман В.Е. «Теория вероятностей и математическая статистика». - М., Высшая школа, 2006.

  3. Гмурман В.Е. «Руководство к решению задач по теории вероятностей и математическая статистика». - М., Высшая школа, 2006.

  4. Дадаян А.А. «Математика. Учебник для среднего профессионального образования». – М.: Форум – Инфра – М, 2003.

  5. Дадаян А.А. «Сборник задач по математике. Учебное пособие для среднего профессионального образования». – М.: Форум – Инфра – М, 2003.

  6. Кудрявцев В.А., Демидович Б. П. «Краткий курс высшей математики» - М.: Наука, 2005.

  7. В.С. Шипачев «Сборник задач по высшей математике», М.: Высшая школа, 2006.

  8. В.С Шипачев «Задачи по высшей математике», М., Высшая школа, 1996.


Дополнительные источники:

  1. Богомолов Н.В. «Практическое занятие по математике». – М.: Высшая школа, 2000.

  2. Валуцэ И.И., Дилигул Г.Д. Математика для техникумов. – М.: Наука, 1989.

  3. Замков О.О., Толстопятенко А.В., Черемных Ю.Н. Математические методы в экономике. – М.: «ДИС», 1999.

  4. Зубков А.М., Севастьянов Б.А., Чистяков В.П. Сборник задач по теории вероятностей. – М.: Наука, 1989.

  5. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. «Математическая статистика. Учебник для среднего профессионального образования». – М.: Высшая школа, 1998.

  6. Фомин Г.П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности. – М.: Финансы и статистика, 2005.


1   2   3