工程數學複習

2022-08-09 07:15:02 字數 2266 閱讀 8451

一、 線性代數

1、 矩陣的初等行變換:1)兩行互換,2)某一行乘以乙個非零常數,3)某一行的k倍加到另一行。

2、 階梯型矩陣:1)全為0的行寫在最下面,2)首非零元的列標隨行標的增大而增大。如

3、 行簡化階梯型矩陣:滿足下列條件的階梯型矩陣:1)首非零元全為1,2)首非零元所在列其餘元素全為0。如:

4、 求矩陣a的秩:a階梯型矩陣。階梯型矩陣非零行的行數既為矩陣a的秩即r(a)

例: 設矩陣,求矩陣的秩.

解:用初等行變換將矩陣化為階梯形

由此可知矩陣的秩為2.

5、 求矩陣方程ax=b:(a b)(i x)或x=b

求矩陣a的逆矩陣:(a i)(i)

1. 例:設矩陣a=,b=,求ab. 或解矩陣方程ax=b

解:(ab)=

→→∴=

例:設矩陣,求:

解:所以 .

6 、n元線性方程組解的判定

1)ax=b :r(a b)=r(a)時,方程組有解

r(ab)≠r(a)時,方程組無解

ax=0:方程組一定有解

2)求齊次線性方程組ax=0的基礎解系:將方程組中的自由未知量分別取(k,0,0),(0,k,0),(0,0,k)形式所得到的解向量

3)求ax=0的一般解和全部解:

求ax=b的一般解和全部解:

例:設齊次線性方程組的係數矩陣經過初等行變換,得

求此齊次線性方程組的乙個基礎解系和通解.

解: 因為

得一般解:(其中是自由元)

令,得;

令,得.

所以,是方程組的乙個基礎解系

方程組的通解為: ,其中是任意常數.

例:2.線性方程組的全部解

解:(a b)=→→→方程組的一般解將常數項視為零,取得

相應齊次方程組的乙個基礎解系,取原方程組的乙個特解故方程組的全部解

x=+c

例:當取何值時,線性方程組

有解,在有解的情況下求方程組的全部解.

解:將方程組的增廣矩陣化為階梯形

由此可知當時,方程組無解。當時,方程組有解。

此時齊次方程組化為

分別令及,得齊次方程組的乙個基礎解系

令,得非齊次方程組的乙個特解

由此得原方程組的全部解為

(其中為任意常數)

二、 概率部分

1、假設為兩事件,已知,求.

解:2、正態分佈x~

p(x>b)=1-p(x

例:.設x~n(2,9),試求(1)p(x<11);(2)p(5φ(2)=0.9772,φ(3)=0.9987)

解:p(x<11)=φ()=φ(3)=0.9987

p(53、估計區間和假設檢驗:對於正態分佈n(

1)方差已知:統計量u=,其中

置信區間:[,假設檢驗:若,則假設

成立2)方差未知:統計量t= ,

置信區間:[,假設檢驗:若,則假設

例:. 某車間生產滾珠,已知滾珠直徑服從正態分佈.今從一批產品裡隨機取出9個,測得直徑平均值為15.1mm,若已知這批滾珠直徑的方差為,試找出滾珠直徑均值的置信度為0.

95的置信區間.

解:由於已知,故選取樣本函式

已知,經計算得

滾珠直徑均值的置信度為0.95的置信區間為,又由已知條件,故此置信區間為

例:對某一距離進行4次獨立測量,得到的資料為(單位:公尺):

15.51, 15.47, 15.50, 15.52

由此計算出,已知測量無系統誤差,求該距離的置信度為0.95的置信區間(測量值服從正態分佈).

解:由於未知,

已知,經計算得

該距離的置信度為0.95的置信區間為,又由已知條件,故此置信區間為。

例:.據資料分析,某廠生產的一批磚,其抗斷強度x~n(32.5,1.

21),今從這批磚中隨機地抽取了9塊,測得抗斷強度(單位:kg/cm)的平均值為31.12,問這批磚的抗斷強度是否合格(α=0.

05,μ=1.96)

解:假設h:μ=32.5

已知n=9,=31.12 σ=1.1

===3.76>1.96

故認為這批磚的抗斷強度不合格

例:某鋼廠生產了一批管材,每根標準直徑100mm,今對這批管材進行檢驗,隨機取出9根,測得它們直徑的平均值為99.9mm,樣本標準差s=0.

47,已知管材直徑服從正態分佈,問這批管材的質量是否合格(檢驗顯著性水平α=0.05,)

解:假設h:μ=100

已知:n=9 s=0.47 =99.9

故認為這批管材的質量是合格的

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