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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