Материал: Методическая разработка к контрольной работе № 3 по дисциплине «Математика» для студентов направлений подготовки бакалавров. Горбунов В.В., Костина Т.И

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Задача № 9

Определить доверительный интервал для оценки с надежностью неизвестного математического ожидания а

нормально распределенного признака Х генеральной совокуп-

ности, если известно выборочное среднее

хв , объем выборки

n и генеральное среднее квадратическое отклонение .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ва-

 

 

 

 

 

 

 

 

рианта

1

2

3

4

5

6

7

 

 

 

0,9

0,95

0,99

0,98

0,96

0,94

0,97

 

 

 

 

5

0

3

10

–2

4

12

 

 

хв

 

 

 

 

2

3

1

4

1

2

3

 

n

 

100

25

400

144

81

64

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ва-

 

 

 

 

 

 

 

 

рианта

8

9

10

11

12

13

14

 

 

 

0,9

0,95

0,99

0,98

0,96

0,94

0,97

 

 

 

 

–1

11

15

24

7

14

30

 

 

хв

 

 

 

 

2

3

5

4

2

3

5

 

n

 

121

36

49

400

900

100

169

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ва-

 

 

 

 

 

 

 

 

рианта

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

0,9

0,95

0,99

0,98

0,96

0,97

 

 

 

 

 

9

–5

6

16

2

22

 

 

 

хв

 

 

 

 

 

2

3

1

4

3

6

 

 

n

 

196

100

400

25

144

121

 

 

19

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 3

Пример 1. Изменить порядок интегрирования:

I f (x, y)dxdy , где D: x=1, x=2, y=x; y=2x.

D

Решение.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=у/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=2х

 

 

 

 

 

 

 

 

у=2х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I dx f (x, y)dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

D1

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy f (x, y)dx dy f (x, y)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2. Изменить порядок интегрирования в двойном интеграле:

1

2

x

 

 

 

 

I dx

 

 

f x, y dy

 

 

 

 

0

2

 

x

 

 

 

 

 

Решение. Зная пределы интегрирования, найдем грани-

 

интегрирования D: x 0,

x 1,

y 2

 

,

цы области

x

y 2x и построим их (рис. 2). Область D располагается в

20

полосе 0 x 1 и ограничена сверху и снизу соответствую-

щими ветвями параболы y2 4x

y

4

 

у 2 х

2

B

 

D

0

x

1

-2 A

у 2х

Рис. 2

Найдем новые пределы внешнего (по у) и внутреннего (по х) интегрирования. Так как область D проецируется на ось Оу в отрезок АВ, то пределами внешнего интегрирования являются ординаты точек А и В, т. е. y 2 и y 2 соответственно. Левой границей области

является кривая x

y2

(уравнение параболы y2 4x

 

4

 

разрешено относительно х), а правой – прямая x 1. Таким образом, двойной интеграл I с измененным порядком интегрирования запишется в виде

2 1

I dy f x, y dx .

2 y2

4

Пример 3. Определить пределы интегрирования интегра-

ла f x, y dxdy, если область интегрирования S (рис. 3) ог-

S

21

раничена гиперболой y2 x2

1

и двумя прямыми x 2 и

x 2 (имеется в виду область,

содержащая начало коорди-

нат).

 

 

Решение. Область интегрирования ABCD (рис. 3) ограничена прямыми x 2 и x 2 и двумя ветвями параболы:

y 1 x2 и y 1 x2 .

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

5

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

5

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x, y dxdy dx

 

f x, y dy

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

2

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 4. Вычислить двойной интегралI ex ydxdy,

где D – прямоугольник: 0 x 1;0 y 2

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

1

 

x y 2

 

1

 

 

x

 

 

 

x 1

 

I dx e

x y

dy

 

 

 

x 2

e

x 2

e

 

 

e

0 dx

e

 

dx

e

 

0

0

0

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

e1 2 e1 e2 e0 e3 e2

22

Пример 5. Вычислить двойной интеграл: I xy2dxdy,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

где D – треугольник y 0,x 2;y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=х/2

 

 

 

 

 

 

I xdx xy2dy

xdx y2dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

0

x

 

 

 

 

dx

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=0

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x

5

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

x4dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

24 5

 

0

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6. Вычислить интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I dx x y dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

I x y dy dx xdy ydy dx x dy ydy dx

 

0 x

 

 

 

 

 

 

0 x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x

 

 

 

 

 

 

x

 

1

 

 

y2

 

 

1

1

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

dx x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

 

x

0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

1

 

 

 

1

1

 

 

 

3

 

 

 

 

x

3

 

 

 

x

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2dx xdx

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

 

 

0

 

 

2

0

 

 

2 3

 

 

 

 

2 2

 

0

 

 

 

 

 

 

2 2 2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 7. Вычислить объем тела, ограниченного

поверхностями x 0, y 0, z 0, x y z 1 с по-

мощью тройного интеграла.

23

Источник: https://studfile.net/preview/16564430/