(1) (2) Прежде всего построим графики заданных функций. (См рис1.FIGURE.png) Далее. Найдем точки пересечения графиков. Из картинки видно, что точки пересечения (Обозначим их А0 и А2) имеют координаты А0(-1; 0) и А2(2; 3). Убедиться в этом можно, подставив уравнения (1) и (2) поочередно координаты точек и проверить, обращаются ли они в верные равенства. строго говоря, для нахождения координат точек пересечения в нашем случае решается система уравнений (1), (2): (1) (2) Два уравнения, два неизвестных.
Приравнивая правые части (1), (2) получаем одно уравнение с одним неизвестным: Приводим подобные слагаемые. (3) Решаем полученное уравнение (3) Соответствующие им значения y1, y2 можно найти, подставив например значения x1, x2 в уравнение (2) Вот мы и получили две точки А0(x1; y1), A2(x2, y2) Они нам понадобятся при простановке пределов интегрирования. Так теперь Разберемся, что получится, если нашу фигуру вращать вокруг оси OX. Смотрим риснуок 2 (FIGURE_OX.png), На котором изображено поперечное сечение, полученной фигуры вращения. Такая "чаша", со стенками переменной толщины. В сечении наша исходная фигура (параболический сегмент) зеркально отразилась относительно оси OX. Точки с координатами (x, y) отразились в точки (x, -y). Соответственно прямая y=x+1 отразилась в y=-x-1, а парабола в параболу . Объем "чаши" будет равен: (4) где объем фигуры ограниченной, параболами и плоскостью перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через прямую . ? , объем конуса ограниченного прямыми и той же плоскостью проходящей через
Если нашу "чашу" без выемки конуса "нашинковать" плоскостями перпендикулярными плоскости рисунка и при этом параллельными плоскости основания конуса, мы разбиваем ее на множество мелких ("блинов") элементарных цилиндров толщиной dx. Объем каждого такого цилиндра будет равен: Суммарный объем будет равен сумме объемов элементарных цилиндров. Переходя к пределу при dx⇒0 получаем: (5) (6) (7) С учетом (7) интеграл (6) равен: (8)
Аналогично объем конуса равен (9) Проделывая вычисления находим: (10) Тогда с учетом (4), (8), (10) искомый объем равен:
Вкратце по 2му пункту смотрите рисунок 3 (FIGURE_OY). Тут наша фигура получилась более "хитрая". Придется, дробить область на части
Сам объем будем искать в виде такой суммы: Объем усеченного "криволинейного конуса" (сечение А9, А1, А2, А8) - Объем конуса (А9, А0, А1) + объем ус. конуса(А2, А3, А5, А7) + объем "криволинейного конуса"(А3, А4, А6, А7) - объем "криволинейного конуса" (А5, А4, А6).
Черт возьми! >5000 символов не лезет. Но надеюсь, принцип ясен.
Систематической погрешности нет. Ошибка измерения определяется только случайной погрешностью. Нормальный закон распределения со средним квадратичным отклонением σ означает, что функция плотности вероятности имеет вид: (1)
График функции (1) имеет вид "колокола" симметричного относительно прямой х=0. (В более общем виде тут еще задействовано матожидание (или "среднее значение" х) m (и колокол тогда смещатся), но тогда в смысле ошибок можно было бы говорить о наличии систематической погрешности, а она у нас равна 0. Вот мы и считаем что функция распределения вероятности симметрична относительно 0 ).
С учетом того, что среднее квадратичное отклонение σ=25 функция (1) примет вид: (2) Функция плотности вероятности f(x) является 1-й производной функции распределения случайной величины x F(x). Т.е: (3)
Что означают такие функции? Что можно найти с их Например вероятность того, что случайная величина х попадет в диапазон (интервал) (a1; a2) определяется отношением: (4) При этом функция распределения F(x) задает вероятность попадания случайной величины в интервал (-∞, x). Итак У нас известна функция распределения вероятности (2) известен задан диапазон в который должна попасть случайная величина (наша погрешность), (-25, 25 ). Чтобы найти вероятность того, что ошибка не вылезет за пределы заданного интервала, все что нам нужно сделать, это взять интеграл вида (4), подставив туда вместо f(x) её выражение (2) и вместо пределов интегрирования поставить границы интервала -25 и 25. Т.е. (5) И все бы хорошо, НО интеграл вида (5) "неберушка", т.е. его нельзя выразить в элементарных функциях. Исключение составляют интегралы с бесконечными, или "полубесконечными" пределами интегрирования (интеграл Пуассона например). Что нам делать? Как быть? Инегралы такого рода можно посчитать различными численно (приближенно) с любой наперед заданной точностью. Мы этого правда делать не будем. Это уже все проделано до нас и составлено уйма таблиц. Их можно найти и в книжном(бумажном) и в электроном вариантах. Однако есть один момент.Затабулировано целое семейство похожих функций, имеющих к тому же похожие названия, например мне по запросу навскидку попались попадались такие: 1) Функция Лапласа (в другом месте Интеграл вероятности) или даже так: Функция стандартного нормального распределения (6)
2) Еще один интеграл вероятности: (7)
3) где то вылезла таблица функции (8). Что с этим делать? Смириться и внимательно смотреть, какая именно функция дана в таблице. При этом исходный интеграл (5) можно свести к табличному интегралу путем замены переменных и вынесения множителя. Например так: Подынтегральная функция (четная) ⇒ можно записать: (9) далее вводим новую переменную тогда при этом если x=0, то u=0, x=25, u=σx=σ*25=A интеграл (9) приобретает вид: (10) Получили интеграл вида (6) умноженный на 2σ, ВНИМАНИЕ! ПРЕДЕЛЫ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ИЗМЕНИЛИСЬ!
Тот, кто "дружит" с электронными таблицами может поискать в них похожие функции. Это будет удобно, если необходимо выполнить "серию" расчетов, мне например (после некоторых мытарств) удалось в своем Сalc( у меня Libre Office 4.2 ) найти функцию
NORMDIST(X; m; σ; C), которая в зависимости от параметра C выдает значение либо функции распределения случайной величины (с=1), либо значение плотности вероятности (c=0) в точке X. Тут m матожидание случайной величины, у нас оно =0 как мы уже говорили выше. σ среднеквадратичное отклонение =25.
Таким образом вычиление интеграла (5) обошлось сравнительно "малой кровью" когда в таблице вычислили выражение: NORMDIST(25; 0; 25; 1) - NORMDIST(-25; 0; 25; 1) Итого ответ P(-25;25)≈0,6827
3
+3x-14x-14=0
3x(x+1)-14x-14=0
(x+1)(3x-14)=0
x+1=0 3x-14=0
x=-1 x=![\frac{14}{3}](/tpl/images/4804/0268/1d2de.png)
Объяснение: