Przykładowe zadania egzaminacyjne z matematyki

1. Obliczyć: a)

(x + 2y) dxdy, gdzie P jest prostokątem o wierzchołkach: (−4, −2), (1, −2) (1, 2) P

i (−4, 2); b)

(x + y − 1) dxdy, gdzie D jest trójkątem o wierzchołkach (−3, 0), (0, 0) i (0, 3); D

c)

(x − y) dxdy, gdzie D = (x, y): x2 + y2 9 .

D

dl

1

2. Obliczyć: a)

, gdzie L =

(x, y): y = x − 2 i 0 x 4 ; b)

x2 + y2dl, gdzie L =

x

2

L

− y

L

= {(cos t + t sin t, sin t − t cos t):0 t 2π }; c) x2 + y2 dl, gdzie

L

L = {(r cos t, r sin t) :0 t 2π}; d)

(x + y) dx + ydy, gdzie AB jest odcinkiem o końcach AB

w punktach A = (1, 1), B = (3, 2) skierowanym od punktu A do punktu B;

e)

(x + y) dx + (x + 2y) dy, gdzie K =

t, t2 : 0 t 1

skierowanym zgodnie ze wzrostem

K

parametru t; f)

(x + y) dx + (x + 2y) dy, gdzie K = {(t, t) : 0 t 1} skierowanym zgodnie ze K

wzrostem parametru t.

dy

3. Wyznaczyć całkę ogólną równania różniczkowego: a) ydx − x2 − 1 dy = 0, b)

= ex+y,

dx

c) 1 + y2 dx + 1 + x2 dy = 0.

4. Wyznaczyć całkę szczególną równania różniczkowego spełniającą podany warunek początkowy: 2x

a) y =

, y (0) = 2; b) y = e2x+y, y (−1) = 1, c) y + 10y = 0, y (0) = 1.

y

5. Wyznaczyć całkę szczególną równania różniczkowego spełniającą podany warunek początkowy: a) y − 3y = 2x + 5, y (0) = 1; b) y + 2y = x2, y (0) = −1; c) y + 3y = sin x, y (0) = 2; d) 2

y − y = e2x, y (0) = 1, e) y + 7y = 5 sin 2x + 9 cos 2x, y (0) = 2, f) y − y = 2 sin 3x, y (0) = .

5

6. Wyznaczyć całkę ogólną równania różniczkowego: a) y −5y +6y = −2+x2, b) y −4y +13y =

= sin 2x, c) y − 5y = 3x + 2, d) y − 7y + 6y = 2x − 1, e) y + 4y + 3y = x − 1.

7. Wyznaczyć całkę szczególną równania różniczkowego spełniającą podany warunek początkowy: a) y +y = 0, y (0) = 1, y (0) = 1, b) y +8y +7y = 0, y (0) = 1, y (0) = 1; c) y +y −6y = 2x−1, 19

4

y (0) =

, y (0) = − .

9

3

8. Rzucamy dwiema symetrycznymi kostkami sześciennymi do gry. Obliczyć prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że: a) suma otrzymanych oczek jest liczbą z przedziału 8; 11, b) wartość bezwzgl ędna różnicy otrzymanych oczek jest równa 4, c) iloczyn otrzymanych oczek jest liczbą podzielną przez 3 lub przez 4.

9. W magazynie znajduje si ę 12 węży pożarniczych, a wśród nich 4 są uszkodzone. Obliczyć prawdopodobieństwo zdarzenia, że wśród losowo wybranych trzech węży: a) dokładnie dwa są dobre, b) co najmniej jeden jest uszkodzony, c) wszystkie są uszkodzone.

10. Z pojemnika zawierającego 3 kule białe i 4 czerwone wybieramy losowo 6 razy po 2 kule, przy czym wylosowaną par ę wkładamy z powrotem do pojemnika. Obliczyć prawdopodobieństwo zdarzenia: a) trzykrotnego wylosowania pary kul tego samego koloru, b) przynajmniej pi ęciokrot-nego wylosowania pary kul o różnych kolorach.

11. Czujka wykrywa pożar z prawdopodobieństwem 0,9. Obliczyć liczb ę takich czujek pracujących w sposób niezależny, aby prawdopodobieństwo wykrycia pożaru było większe od 0,99999.

12. Rzucamy dwa razy monetą symetryczną. Oznaczmy przez X zmienną losową, która przyjmuje wartości równe liczbie otrzymanych orłów. a) Podać rozkład prawdopodobieństwa zmiennej losowej X. b) Podać wzór dystrybuanty zmiennej losowej X i narysować jej wykres. c) Obliczyć EX i D2X.

13. Funkcja f jest określona wzorem



 0 dla x < 0

f (x) =

Ax dla 0 x 2

 0 dla x > 2.

a) Wyznaczyć A tak, by funkcja f była funkcją g ęstości prawdopodobieństwa pewnej zmiennej losowej X. b) Podać wzór dystrybuanty zmiennej losowej X i narysować jej wykres. c) Obliczyć 3

EX, D2X i σ. d) Obliczyć P

0 < X

.

2

x

14. Obliczyć EX i σ zmiennej losowej X o rozkładzie: a) i

−2

1

3

,

pi

0,2

0,4

0,4

x

x

b)

i

12

15

20 , c) i −2 −1 2

3

. W każdym zadaniu narysować dystry-

pi

0,3

0,3

0,4

pi

0,1

0,2

0,3

0,4

buant ę zmiennej losowej.

Odpowiedzi

9

√

√

√

1. a) −30. b) − . c) 0. 2. a)

5 ln 2. b) 4 π2 4π2 + 1 + 1 4π2 + 1 − 1 . c) 2πr. d) 2

3

3

3

5

5

12. e)

. f)

. 3. a) y = C

x−1 . b) y = − ln (C − ex). c) y = tg (arctg (x + C)). 4. a) 2

2

x+1

√

y =

2x2 + 4. b) y = − ln e−1 + 1e−2 − 1e2x . c) y = e−10x. 5. a) y = 26e3x − 2x − 17. b) y =

2

2

9

3

9

−5e−2x + 1x2− 1x+ 1. c) y = 3 sin x− 1 cos x+ 21e−3x. d) y = e2x. e) y = cos 2x+sin 2x+e−7x.

4

2

2

4

10

10

10

f) y = ex − 3 cos 3x − 1 sin 3x. 6. a) y = C

x2 − 1 . b) y = e2x(C

5

5

1e2x + C2e3x + 1

6

3

1 cos 3x + C2 sin 3x)

8

9

3

13

1

2

+

cos 2x +

sin 2x. c) y = C

x2 −

x. d) y = C

x + . e) y =

145

145

1 + C2e5x − 10

25

1ex + C2e6x + 3

9

1

7

4

1

1

1

C1e−3x + C2e−x + x− . 7. a) y = cos x+sin x. b) y = e−x − e−7x.c) y = e2x +e−3x − x+ .

3

9

3

3

3

9

5

1

7

28

41

1

8640

22 528

8. a)

. b)

. c)

. 9. a)

. b)

. c)

. 10. a)

. b)

. 11. Potrzeba co

18

9

9

55

55

55

16 807

117 649

najmniej 6 czujek.





 0

dla

x ≤ 0

x

 1

dla

0 < x ≤ 1

12. a)

i

0

1

2 . b) F (x) =

4

p

1

1

1

3

i

dla

1 < x ≤ 2

4

2

4





 41 dla

x > 2

F(x) 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5 x

1

c) EX = 1, D2X = 2 0 dla x<0

13. a) 1 . b) F (x) =

1 x2 dla 0 ≤ x ≤ 2

2

 41

dla

x > 2

F(x) 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5 x

√

9

c) EX = 4 , D2X = 2 , δ =

2 . d)

.

3

9

3

16

2

14. a) EX = 1. 2, σ = 1. 833.

F(x) 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5 x

b) EX = 16. 1; σ = 3. 389 7

F(x) 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

-2

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

x

c) EX = 1. 4; σ = 1. 854 7

F(x) 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5 x

3