• ↓
  • ↑
  • ⇑
 
Записи пользователя: IWannaBeTheVeryBest (список заголовков)
19:21 

Задача по теории вероятностей.

IWannaBeTheVeryBest
"Все значения равномерно распределенной величины расположены в промежутке `[2,8]`. Найти вероятность того, что случайная величина попадет в промежуток `[6,9]` и в интервал `(3,5)`."
Функция равномерно распределенной величины принимает значение `(x - a)/(b - a)` на заданном промежутке. Левее его она равна нулю, правее - единице.
`P(6 <= X <= 9) = P(9) - P(6) = 1 - 2/3 = 1/3`
`P(3 < X < 5) = P(5) - P(3) = 1/3`
По ответам там и там `2/3`. Я что-то не так понимаю? И еще. Есть какая-то разница интервал это или промежуток (отрезок)?

@темы: Теория вероятностей

15:26 

Задача по теории вероятностей.

IWannaBeTheVeryBest
"Производится 10 независимых выстрелов по цели, вероятность попадания в которую при одном выстреле равна 0.2. Найти а) наиболее вероятное число попаданий; б) вероятность того, что число попаданий будет не меньше 2 и не больше 4."
Ну под буквой a) даже без всяких неравенств понятно, что ответ 2.
Вот под буквой б), насколько я понимаю, надо применить интегральную теорему Муавра-Лапласа.
`P_n(k_1, k_2) = \phi(x_2) - \phi(x_1)`
`x_2 = (k_2 - np)/(sqrt(npq))`; `x_1 = (k_1 - np)/(sqrt(npq))`
Значения `\phi(x)` можно смотреть по
таблице
У нас в задаче
`k_1 = 2`, `k_2 = 4`; `p = 1/5`, `q = 4/5`; `n = 10`
В таком случае
`x_1 = 0`, `x_2 = sqrt(5/2) = 1.5811...`
Ищу в таблице `x = 1.58`. Это значение `0.4429`
`P_10(2,4) = 0.4429`
Но ответ `0.591`. Я где-то ошибся?

@темы: Теория вероятностей

19:14 

Задача по теории вероятностей.

IWannaBeTheVeryBest
"Из колоды карт (52 карты) наугад берутся 6 карт. Найти вероятность того, среди этих карт будут представители всех 4 мастей."
Почему-то моя логика решения неверная. Объясните почему?
По сути, чтобы найти вероятность данного события `P(A)`, нам надо убрать из всех возможных выборок 6 карт те, в которых отсутствует какой-то представитель из 4 мастей. Всего количество способов выбрать 6 карт из 52 = `C_{52}^{6}`. Теперь разберемся с тем, сколько же существует всего комбинаций без какой-либо масти. Их всего `4 * C_{39}^{6}`. Ну объяснить просто. Мы поочередно убираем 13 карт с одинаковой мастью из колоды и составляем колоду из остальных карт. К примеру, если мы убрали пики, то в получающейся выборке также может присутствовать ситуация, когда все 6 карт состоят из, скажем, червей. Ну или еще какие-то любые комбинации из оставшихся карт.
По итогу `P(A) = (C_{52}^6 - 4 * C_{39}^{6})/C_{52}^{6}`. Можно выделить единицу. Однако с ответом не сходится. Могу предоставить ответ.

@темы: Теория вероятностей

20:43 

Найти матричную экспоненту.

IWannaBeTheVeryBest
`A=((4, -2, 2), (-5, 7, -5), (-6, 6, -4))`
Найти `f(A) = 2^A`
Вот в данном случае неприятно то, что 2 стоит в основании. Хотя при разложении в ряд Тейлора там будут лишь добавляться множители `ln2` от дифференцирования.
Вообще, я знаю, как получать матричную экспоненту для Жордановой клетки. Но в данном случае у нас матрица приводится к диагональной. То есть
`2^J = ((2^3, 0, 0), (0, 2^2, 0), (0, 0, 2^2))`
Потом, если применять логику алгоритма с экспонентой, а не с двойкой, должно быть так
`2^A = S * 2^J * S^(-1)`
где S - матрица, составленная из собственных и присоединенных векторов матрицы А
Хотел бы вообще узнать, как действовать в общем случае. Скажем если Жорданова форма матрицы
`J = ((a_1, 1, 0, 0),(0, a_1, 0, 0),(0, 0, a_2, 0), (0, 0, 0, a_3))`
Для каждой из этих клеток я знаю как построить экспоненту. Но тут 3 клетки. Как их объединить? Так?
`e^(Jt) = ((e^(a_1), te^(a_1), 0, 0),(0, e^(a_1), 0, 0),(0, 0, e^(a_2), 0), (0, 0, 0, e^(a_3)))`
Ну t можно принять за 1 и будет то что надо.

@темы: Линейная алгебра

10:31 

Жорданов базис и минимальный полином

IWannaBeTheVeryBest
`A = ((4, -2, 2),(-5, 7, -5),(-6,6,-4))`
`B(a) = A - a*E`
`det B = (3 - a)(2 - a)^2`
Определим минимальный полином. Он будет в виде
`\mu = (3 - a)(2 - a)^l`
`1<= l <= 2` (ну короче или 1 или 2 :))
`rang B(2)^i = r_i`
`r_0 = 3; r_1 = 1 = r_2`
Определим порядки Жордановых клеток для этого собственного числа по формуле
`m_i = r_{i-1} - 2r_{i} + r_{i + 1}`, где `i` - порядок Жордановой клетки, `m_i` - число таких клеток
`m_1 = 3 - 2 + 1 = 2`
`m_2 = 1 - 2 + 1 = 0`
Так как `l` совпадает с максимальным порядком Жордановой клетки, то `l = 1`.
Жорданов базис.
1) Находим степень `q`, начиная с которой ранг матрицы перестает падать. `q = 1`
2) Рассмотрим базис ядра `N_1`, решая `B*X = 0`
`B = ((2, -2, 2), (-5, 5, -5), (-6, 6, -6))`
Размерность `N_1 = 2`. Базис `(1, 0, -1)^T`; `(0, 1, 1)^T`
А дальше предполагаю, что надо просто найти присоединенный вектор. Он и будет третьим в Жордановом базисе. Верно?

@темы: Линейная алгебра

10:05 

Задачи по теории вероятностей.

IWannaBeTheVeryBest
"Вероятность сдачи экзамена студентом на пятерку равна 0,3, четверку - 0,45, двойку - 0,1; вероятность того, что он не явиться на экзамен - 0,05. Какова вероятность того, что студент получит положительную оценку?"
Можно ли применять теорему сложения вероятностей? Нас интересуют события с пятеркой и четверкой. "Вероятность появления одного из двух несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий." Ну как бы `0.3 + 0.45 = 0.75`?

"Десять студентов решают задачу . Из них 2 студента учатся на «отлично» (первая группа ), пять на «хорошо» (вторая группа) и три на «удовлетворительно» (третья группа). Вероятность того, что задача будет решена студентом из первой группы, равна 0,9; второй - 0,8; третьей группы - 0,5. Какова вероятность решения задачи одним из студентов?"
Верно ли тут применять формулу о наступлении хотя бы одного события? То есть
`P = 1 - q1q2q3 = 1 - 0.1*0.2*0.5 = 0.99`?
Тут просто не сказано, что ТОЛЬКО одним. Значит как только один решит, остальные нас уже не интересуют.

@темы: Теория вероятностей

17:48 

Матрица проектирования

IWannaBeTheVeryBest
Задача как бы обобщает предыдущую. Ну например такая.
Определить матрицу проектирования пространства `E_3` на подпространство `L: -20x=15y=12z` параллельно пространству `M:2x+3y-z=0`
Верно ли будет выбрать базис на плоскости `f_1, f_2` плюс выбрать вектор на прямой `f_3`. Таким образом получить другой базис.
Дальше смотрим, куда переходят наши базисные вектора, составляя линейные комбинации из векторов `f` (короче говоря выражаем вектора `e` через базис `f`). Получаем коэффициенты и пишем в матрицу.
Правда не уверен что матрица получится квадратной, ведь у нас вектора базиса `f` линейно зависимы. Или это нормально, что матрица прямоугольной получится?

@темы: Линейная алгебра

19:50 

Вычислить матрицу ортогонального проектирования

IWannaBeTheVeryBest
Вычислить матрицу ортогонального проектирования пространства `E_3` на подпространство `L`, если `L` - плоскость, натянутая на вектора
`x = (-1,1,-1)`
`y = (1,-3,2)`
Верно ли я понимаю, что задачу можно переформулировать как поиск матрицы оператора проектирования `P:E_3 -> L`?
Ну вот по сути, когда я находил раньше находил матрицы операторов, я смотрел на действие оператора на базисных векторах, смотрел какими они становятся в `L`, и записывал их в матрицу. Ну в общем просто записывал образы базисных векторов в матрицу и все.
Только тут плоскость какая-то неудобная. В ней лежат все вектора вида `ax + by`. То есть каждый из базисных векторов должен стать представимым в виде данной линейной комбинации. Но я не могу понять, куда конкретно они будут переходить? Вот если бы это была просто какая-то плоскость типа `z = 0`, то я бы взял трехмерную единичную матрицу и занулил соответствующую единицу.
Может надо как-то развернуть сначала систему координат как-то, чтобы получилась данная плоскость, потом подействовать на нее обычной матрицей проектирования и повернуть обратно? Могу найти ортогональный вектор двум данным `z`, затем перевести `x, y, z` в `e_1, e_2, e_3` соответственно, получить матрицу этого преобразования, воспользоваться стандартной матрицей проектора и воспользоваться обратным преобразованием. Правда заморочек много. Может проще можно?

@темы: Линейная алгебра

23:07 

Внешнее произведение q-форм

IWannaBeTheVeryBest
Вообще это произведение определяется как тензорное произведение этих форм, альтернированных по всем индексам и домноженное на `(p + q)!/(p!*q!)`
Задание такое. Найти внешнее произведение форм, заданных строками
`C_1 = (1,1,2,2)`
`C_2 = (1,1,1,3)`
`C_3 = (1,1,1,2)`
Ну, насколько я понял, каждая из этих строк является тензором типа `(0,1)`. Если я найду тензорное произведение двух из них, то я автоматом получу тензор типа `(0,2)`
Альтернирование и домножение на константу не меняет типа тензора. Соответственно, когда я домножу полученный тензор на третью внешнюю форму тензорно, то это будет уже тензор типа `(0,3)`. Однако результатом перемножения этих форм является тоже строчка `1xx4`. Это как?

@темы: Линейная алгебра

16:39 

Альтернирование тензора

IWannaBeTheVeryBest
Как производится альтернирование `a_{[k l]}^{[ij]}` тензора `a_{k l}^{ij}`? Я правильно понимаю, что сначала нужно получить тензор `a_{k l}^{[ij]}`, а потом уже его альтернировать по нижним индексам и получить `a_{[k l]}^{[ij]}`? Просто я решил таким образом поступить, а ответ не сошелся.
Тензор `a_{kl}^{ij} = `

Извините, что картинкой. Просто такую "байду" формулой изобразить будет сложно, я думаю.
Решаю так. Сначала альтернирую по верхним индексам. Там где совпадают `ij`, будет 0. Не 0 будут во всех слоях на побочных диагоналях.
Ну логика простая
1) `i = k = l = 1; j = 2`
`a_{11}^{[12]} = 1/2*(a_{11}^{12} - a_{11}^{21}) = 3`
По логике
`a_{11}^{[21]} = -3`
Дальше просто повторяю эти действия для каждого слоя. То есть просто вычитаю элементы на побочной диагонали, ставлю это число на место `12` и то же число с обратным знаком на место `21`.
2) `a_{22}^{[12]} = -a_{22}^{[21]} = 1/2*(a_{22}^{12} - a_{22}^{21}) = -4`
Таким образом я определил значения слоев `a_{11}^{ij}` и `a_{22}^{ij}`
В итоге у меня получился тензор, где
`a_{12}^{ij} = a_{11}^{ij}`
`a_{21}^{ij} = a_{22}^{ij}`
Назовем его тензором `b_{kl}^{ij}`
Вот у меня скорее всего где-то здесь уже ошибка. Дело в том, что
`b_{[12]}^{12} = -b_{[21]}^{12} = 1/2*(b_{12}^{12} - b_{21}^{12}) = 1/2*(3 - (-4)) = 7/2`
Получилось у меня `+-7/2` на побочной диагонали двух слоев. А в ответах там `+-1/2` на тех же местах, и немного с другим расположением знаков.

@темы: Линейная алгебра

23:49 

Конформные отображения. ТФКП

IWannaBeTheVeryBest
Область
`|z - 1| > 1`
`|z| < 2`
Надо отобразить с помощью функции `w = e^{2pi*i*(z/(z - 2))}`
Вообще, образы кривых и областей я обычно находил, решая в лоб. Просто записывал уравнения кривых в комплексной форме, потом выражал `z` через `w` и подставлял в уравнения кривых. Получал новые кривые. Если надо было отобразить область, ограниченную этими кривыми, то я еще брал точку из этой области и также смотрел, в какую точку она переходит, тем самым определяя куда перешла область.
Тут как-то решать в лоб не очень. Логарифмы будут вылезать и я не уверен, что в конце смогу сделать картинку области по полученным уравнениям кривых.
Почитал в учебниках, там показано, куда отображаются отрезки, полосы... А вот про окружности ничего не нашел. Как отображать окружности экспонентой?

@темы: ТФКП

20:41 

Построить резольвенту Фредгольма

IWannaBeTheVeryBest
Для заданного ядра `K(s,t)` интегрального оператора, заданного на отрезке `[a, b]` построить резольвенту Фредгольма как для вырожденного ядра.
В примере дано
`K(s,t) = s - t;` `a = 0;` `b = 1;`
Рассматривается интегральное уравнение
`f - Mf = h`, где
`(Mf)(s) = \lambda * int_{a}^{b}K(s,t)*f(t)dt`
Уравнение переписывается в виде
`f(s) = h(s) + \lambda*int_{0}^{1}(s-t)f(t)dt = h(s) + \lambda*s * int_{0}^{1} f(t) dt - \lambda * int_{0}^{1} t*f(t)dt`
Вводится обозначение
`c_{1} = int_{0}^{1} f(t) dt;` `c_{2} = int_{0}^{1}t*f(t) dt` (1)
Отсюда
`f(s) = h(s) + \lambda*sc_1 - \lambdac_2` (2)
Вот дальше написана фраза и выполнены действия, которых я вообще не понял.
Подставим ВЫРАЖЕНИЕ (2) в равенства (1). Получим систему уравнений для `c_1` и `c_2`
`(1 - 1/2\lambda)c_1 + \lambda*c_2 = int_{0}^{1} h(t) dt`
`-1/3\lambda*c_1 + (1 + 1/2\lambda)*c_2 = int_{0}^{1} t * h(t) dt`
Каким образом? Что это за "ловкость рук"? Вообще не понял, что произошло. Куда s делось? Почему (2) - это выражение? Где `f(s)`?

@темы: Функциональный анализ

13:08 

Интегрирование функции КП. Вычеты

IWannaBeTheVeryBest
`int_{|z - 1| = 1} sin(pi*z)/((z^2 - 1)^2)dz`
В данном случае, у меня две существенно особые точки. И только одна из них входит в контур. Понимаю, что надо выудить из ряда Лорана `c_{-1}` член, но не очень понимаю. Надо в любом случае раскладывать полностью всю функцию в ряд Лорана? Не зависимо от того, сколько существенно особых точек и сколько из них входят в контур? Если так, то надо разбить дробь на простые
`1/((z^2 - 1)^2) = 1/((z - 1)^2(z + 1)^2) = 1/4(1/(z + 1) + 1/((z + 1)^2) - 1/(z - 1) + 1/((z - 1)^2))`
И дальше, насколько я понимаю, нам надо раскладывать функцию по степеням `z - 1`.
Поэтому, перед разложением, мне надо преобразовать две первые дроби
`1/(1 + z) = 1/(1 - (z - 1)/(-1) + 1) = 1/2(1/(1 - (z - 1)/(-2)))`
`1/(1 + z)^2 = 1/4(1/(1 - (z - 1)/(-2)))^2`
Для второго случая у меня вроде как есть разложение.
Дальше синус... Ну наверное можно воспользоваться формулой приведения
`-sin(pi(z - 1)) = -sin(pi*z - pi) = sin(pi*z)`
Ну а для
`-sin(pi(z - 1))` разложение есть.
В верном направлении иду? Пока не буду раскладывать. Вдруг ошибаюсь))

@темы: ТФКП

13:26 

Привести матрицу к диагональному виду

IWannaBeTheVeryBest
Я тут решил вспомнить немного материал из прошлого. Как привести матрицу к диагональному виду? Ну скажем такую
`A = ` $\left(\begin{array}{c c}1 & 2 \\ 3 & 4 \end{array}\right)$
Пусть передо мной задача найти n-тую степень матрицы. Очевидно, ее надо привести к диагональному виду и возвести каждый элемент на диагонали в n-тую степень. Можно использовать алгоритм приведения ее к Жордановой форме. Но почему ее нельзя свести к диагональному виду путем элементарных преобразований строк? Скажем, если `L_n` - это n - тая строка, то `L_2 - 3*L_1` и затем `L_1 + L_2`? И будет матрица
`A' = ` $\left(\begin{array}{c c}1 & 0 \\ 0 & -2 \end{array}\right)$
В чем подвох? Я похоже не понимаю, что такое диагональный вид матрицы :D

@темы: Линейная алгебра

22:56 

Решение волнового уравнения

IWannaBeTheVeryBest
Не могу найти, как решить уравнение с условиями
`9u_{t t} = u_{x x}`
`u_x(0, t) = u_x(2, t) = 0`
`u(x, 0) = x, 0<=x<=1; u(x, 0) = 1, 1<=x<=2`
`u_t(x, 0) = 0`
Везде, что я только не смотрел, везде рассматриваются примеры, где во втором условии данной системы фигурируют сами функции `u`, а не их производные. Вообще не знаю, что с ними делать.

@темы: Дифференциальные уравнения, Уравнения мат. физики

21:22 

Привести к каноническому виду ДУ

IWannaBeTheVeryBest
Привести к каноническому виду ДУ в каждой из областей, где его тип сохраняется.
`sgn(y)u_{x\x} + 2u_{xy} + u_{yy} = 0`
`D/4 = 1 - 4sgn(y)`
Думал сам смогу, но что-то запоролся.
Рассматриваем 2 случая
`sgn(y) = -1` здесь уравнение будет гиперболично.
`u_{x x} - 2u_{xy} - u_{yy} = 0`
Составляем характеристическое уравнение.
`dy^2 + 2dxdy - dx^2 = 0`
Решаем относительно `dy`
`D/4 = dx^2 + dx^2 = 2dx^2`
`dy = -dx(1 + sqrt(2))`
`y = -(1 + sqrt(2))x + C`
`dy = -dx(1 - sqrt(2))`
`y = (sqrt(2) - 1)*x + C`
Делаем замену `\xi = y + (1 - sqrt(2))x`; `\eta = y + (1 + sqrt(2))x`
`u_{x x} = u_{\xi \xi} * \xi_x^2 + 2u_{\xi \eta} * \xi_x * \eta_x + u_{\eta \eta} * \eta_x^2 + u_{\xi} * \xi_{x x} + u_{\eta} * \eta_{x x} = `
`= u_{\xi \xi} * (1 - sqrt(2))^2 - 2u_{\xi \eta} + u_{\eta \eta} (1 + sqrt(2))^2`
`u_{y y} = u_{\xi \xi} * \xi_y^2 + 2u_{\xi \eta} * \xi_y * \eta_y + u_{\eta \eta} * \eta_y^2 + u_{\xi} * \xi_{y y} + u_{\eta} * \eta_{y y} = `
`= u_{\xi \xi} + 2u_{\xi \eta} + u_{\eta \eta}`
`u_{x y} = u_{\xi \xi} * \xi_x * \xi_y + u_{\xi \eta}(\xi_x * \eta_y + \xi_y * \eta_x) + y_{eta \eta} * \eta_x * \eta_y + u_{xi} * \xi_{x y} + u_{\eta} * \eta_{x y} = `
`= u_{\xi \xi}(1 - sqrt(2)) + 2u_{\xi \eta} + u_{\eta \eta} (1 + sqrt(2))`
Подставляя в уравнение я получил
`8u_{\xi \eta} = 0`
Это норма?
`sgn(y) = 1` здесь уравнение будет параболично.
`u_{x x} + 2u_{xy} + u_{yy} = 0`
Хар. ур-е
`dy^2 - 2dxdy + dx^2 = 0`
`(dy - dx)^2 = 0`
`y = x + C` (кр. 2)
Дело в том, что если я делаю замену `\xi = \eta = y - x`, то я получу равенство `0 = 0` в конце. Поэтому я думаю, что замену надо наверное какую-то другую делать.

@темы: Уравнения мат. физики, Дифференциальные уравнения

18:35 

Привести к каноническому виду ДУ

IWannaBeTheVeryBest
Привести к каноническому виду ДУ в каждой из областей, где его тип сохраняется.
`sgn(y)u_{x\x} + 2u_{xy} + u_{yy} = 0`
`D/4 = 1 - 4sgn(y)`
Ну тут 3 случая
`sgn(y) = -1` здесь уравнение будет гиперболично.
`sgn(y) = 1` здесь уравнение будет эллиптично.
А что со случаем `sgn(y) = 0`? Ведь тогда у нас останется уравнение `2u_{xy} + u_{yy} = 0`. Или оно тоже будет гиперболично?
Если да, то можно приводить к каноническому виду не 3 раза, а 2. Просто в одном случае я буду писать `sgn(y)`, а в другом конкретно рассмотрю случай `sgn(y) = 1`

@темы: Дифференциальные уравнения, Уравнения мат. физики

19:29 

Небольшие нюансы ТФКП

IWannaBeTheVeryBest
Такие 2, наверняка, простых вопроса.
1) По сути у квадратного уравнения должно быть 2 корня. Но вот как быть, если дискриминант - комплексное число? Ведь корень из такого дискриминанта даст нам 2 решения. И когда мы будем решать уравнение, то получим
`z_{1,2} = (-b +- sqrt(D))/(2a)`, где `sqrt(D)` дает 2 решения. Так получается, что корня как бы 4 у этого уравнения? Или я неправ?
2) Возведение числа в степень. Ну например `(1 + i)^2` По формуле Муавра,
`(1 + i)^2 = 2 * (cos(pi/2) + isin(pi/2)) = 2i`
Ну в принципе можно было и в прямую раскрыть скобки. Однако если делать через экспоненту
`e^(2Ln(1 + i)) = e^(2(ln(sqrt(2)) + i(pi/4 + 2pik))) = 2 * e^i(2(pi/4 + 2pik)) = 2 * (cos(pi/2 + 4pik) + isin(pi/2 + 4pik))`
В принципе, в силу периодичности синуса и косинуса ответы одинаковые получились. Но меня как-то все равно коробит от того, что в одном случае получился однозначный ответ, а в другом - многозначный. Или я неверно интерпретировал формулу Муавра и там тоже добавляется период? Или я просто зря заморачиваюсь тут?))

@темы: ТФКП

20:13 

Найти область точек на комплексной плоскости, заданной условиями

IWannaBeTheVeryBest
`|z - 1|/|z + 1| <= 1;` `0<=Im(z)<=1`
Вообще что-то не знаю, с какой стороны подойти. Знаю только 2 способа
1) Через раскрытие `z = x + iy`. Дальше можно выделить действительную и мнимую части, но не уверен, что это к чему-то приведет. Там обратно не перейти к `z`, чтобы получилось что-то вроде `z - z_0 <= R`
2) Через другие формы комплексного числа. Например через тригонометрию. Может там что получится. Но похоже там и в знаменателе и в числителе будут `r` и `\phi`
Не скажете, в каком направлении тут думать? Может второе условие неслучайно?

@темы: ТФКП

15:07 

Норма пространства

IWannaBeTheVeryBest
Можно ли ввести норму следующим образом
`X = C[a, b],` `\left \|| x \right \||`` = |max_{t \in [a, b]} x(t)|`
Одна из аксиом нормы
`\forall x \in X : ``\left \|| x \right \||` `>= 0, \left \|| x \right \|| = 0 <=> x = 0`
Я думаю, что нельзя. Ну например `x(t) = sin(t) - 1,` `t \in [0; pi]`
`x \neq 0`, однако норма = 0.
Это верно? Просто вроде как другие аксиомы нормы тут будут выполнены в силу аксиом модуля и поэтому к другим аксиомам не прицепится.

@темы: Линейная алгебра, Функциональный анализ

Не решается алгебра/высшая математика?.. ПОМОЖЕМ!

главная