5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: A Místnost: 1. zkouška DDD příklad c j ľ I učo l j ľ ľ j ľ ľ ľ j ľ j body c c c j _D H B 3 H 5 E H B 9 Náhodné veličiny (6 bodů): Příklcld 1 (a) Náhodná veličina X má hustotu fx(x) = Pro x £ (1, oo) a jinde nulovou. Určete její distribuční funkci, střední hodnotu a rozptyl. (3) (b) Hmotnost jedné porce kávy považujeme za náhodnou veličinu s rozdělením iV(6g; l,56g2). Určete pravděpodobnost, že k přípravě 16 porcí kávy postačí jeden lOOg balíček. (3) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: A Místnost: 1. zkouška D D D l příklad c , 2 příklad c j l_ učo c ľ u ľ j c j ľ u ľ j ľ j body c c u ľ j _D IS3H5E1B9 Diferenciální rovnice (6 bodů): Příklad 2 Jedna z metod určování stáří artefaktů je tzv. radioaktivní metoda. Kosmické záření produkuje radioaktivní izotop uhlíku C14 (poločas rozpadu T = 5568 let). Tento izotop je absorbován zelenými rostlinami. Do těla živočichů se dostává potravou. V živých tkáních živočichů i rostlin je dávka C14 v rovnováze s množstvím rozpadlého C14. Když organismus zemře, přestane přijímat C14 a tak se koncentrace C14 začne snižovat. Za předpokladu konstantní aktivity kosmického záření lze usuzovat, že množství C14 v živých tkáních je pořád stejné. Z toho lze odvodit přibližné stáří vzorků. Rozpad prvku se řídí rovnici N(t) = Noe~xt, kde N(t) je množství látky v čase t, Nq udává množství látky na začátku (v čase t = 0) a A je konstanta. Určete konstantu A pro uhlík C14. Dřevěné uhlí z doby osídlení jeskyně Lascaux vykazovalo v roce 1950 aktivitu a\ = 0,97 min-1 g_1, živé dřevo mělo clq = 6,68 min-1 g_1. Aktivita je definována vztahem a = —N'(t)/m, kde m je hmotnost vzorku. Odhadněte dobu vzniku kreseb uhlím v jeskyni. Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: A Místnost: 1. zkouška D D D I pHkiad c, 3 příklad c j _l učo c l l j c L L -j L- j body c L c j _D IS3H5E1B9 Aplikace diferenciálního a integrálního počtu (8 bodů): Příklcld 3 (a) Nechť M značí definiční obor funkce (4) f(x,y) = ^y-f + x-x2\f^/T y2 — x. Zobrazte M v rovině a pomocí integrálu dvou proměnných vypočtěte obsah množiny M. (b) Najděte lokální extrémy (a jejich typ) funkce y = y{x) dané implicitně rovnicí (4) ln \Ac2 + y2 = arctg —. Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: B Místnost: 1. zkouška DDDE příklad c j ľ I učo l j ľ ľ j ľ ľ ľ j ľ j body c c c j _D H B 3 H 5 E H B 9 Náhodné veličiny (6 bodů): Příklcld 1 (a) Náhodná veličina X má hustotu fx(x) = |l Pro x £ (2, oo) a jinde nulovou. Určete její distribuční funkci, střední hodnotu a rozptyl. (3) (b) Hmotnost jedné porce kávy považujeme za náhodnou veličinu s rozdělením iV(3g; ffg2)-Určete pravděpodobnost, že k přípravě 32 porcí kávy postačí jeden lOOg balíček. (3) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: B Místnost: 1. zkouška DDDE ,„.,..... E příklad c j l_ učo c c l j c c L -j l- j body c c c j _D IE3H5E1B9 Diferenciální rovnice (6 bodů): Příklad 2 Jedna z metod určování stáří artefaktů je tzv. radioaktivní metoda. Kosmické záření produkuje radioaktivní izotop uhlíku C14 (poločas rozpadu T = 5568 let). Tento izotop je absorbován zelenými rostlinami. Do těla živočichů se dostává potravou. V živých tkáních živočichů i rostlin je dávka C14 v rovnováze s množstvím rozpadlého C14. Když organismus zemře, přestane přijímat C14 a tak se koncentrace C14 začne snižovat. Za předpokladu konstantní aktivity kosmického záření lze usuzovat, že množství C14 v živých tkáních je pořád stejné. Z toho lze odvodit přibližné stáří vzorků. (a) Úbytek prvku v určitém časovém intervalu je přímo úměrný (konstantu označme A) jeho množství na začátku intervalu. Sestavte odpovídající diferenciální rovnici, vyřešte ji a určete A pro uhlík C14. (b) Dřevěné uhlí z doby osídlení jeskyně Lascaux mělo v roce 1950 obsah uhlíku C14 vůči jeho původní hodnotě 14, 5%. Odhadněte dobu vzniku kreseb uhlím v jeskyni. Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: B Místnost: 1. zkouška DDDE ,„.,..... 3 příklad c j _l učo c l l j c L L -j L- j body c L c j _D IS3H5ElBg Aplikace diferenciálního a integrálního počtu (8 bodů): Příklcld 3 (a) Nechť M značí definiční obor funkce (4) f(x,y) = y2\/Vl -x1 -y- -^\JVx^^ + y. Zobrazte M v rovině a pomocí integrálu dvou proměnných vypočtěte obsah množiny M. (b) Určete rovnici tečné roviny a normály v bodě [2, |, — 1] k ploše zadané implicitně rovnicí (4) ^ - 3y + 2z2 = 0. Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: C Místnost: 1. zkouška BDB3 příklad c j ľ I učo l j ľ ľ j ľ ľ ľ j ľ j body c c c j _D H B 3 H 5 E H B 9 Náhodné veličiny (6 bodů): Příklcld 1 (a) Nechť jsou X±,X2 stochasticky nezávislé náhodné veličiny s normovaným normálním rozdělením. Určete rozdělení transformované náhodné veličiny Y = 6 — 2Xľ — X2 a najděte její dolní kvartil. Dále vypočtěte E(Xi ■ Y). (3) (b) Ke každému jogurtu „běžné značky" je náhodně (rovnoměrně) přibalen obrázek některého z 26 fotbalových reprezentantů. Kolik jogurtů si musí Petřík koupit, aby s pravděpodobností 0,99 získal alespoň jednu kartičku svého oblíbence Davida Lafaty? (3) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: C Místnost: 1. zkouška BDB3 ,„.,..... E příklad c j l_ učo c c l j c L L -j l- j body c L c j _D H B 3 H 5 E H B 9 Diferenciální rovnice (6 bodů): Určete všechny funkce y = f (x), Příklcld 2 pro které platí, že tečna k jejich grafu v libovolném jeho bodě [x0, y0] protíná osu x v bodě [^,0]. (Sestavte nejprve diferenciální rovnici a tu vyřešte.) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: C Místnost: 1. zkouška DDD3 ,„.,..... 3 příklad c j _l učo c c l j c c L -j l- j body c c c j _D IE3H5E1B3 Aplikace diferenciálního a integrálního počtu (8 bodů): Příklcld 3 (a) Krabice ve tvaru kvádru je umístěna v prvním oktantu (x, y, z > 0) tak, že jeden vrchol je umístěn v počátku a s ním incidentní stěny leží v souřadných rovinách. Protější vrchol V = [x, y, z] leží na ploše 5x2 + 2y2 + z = 1. Zapište vztah pro objem f(x,y) kvádru v závislosti na x,y a explicitně vyjádřete přípustný obor pro hodnoty x, y. Dále nalezněte maximum / pro hodnoty x, y v přípustném oboru (nezapomeňte zdůvodnit, že jde skutečně o globální maximum). (4) (b) Určete hmotnost tělesa, které je tvořeno částí mezikruží 4 < x2 +y2 < 16 ležící v polorovině x > 0, je-li hustota v bodě [x,y] rovna ^ ž. (4) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: D Místnost: 1. zkouška DDDH příklad c j ľ I učo l j ľ ľ j ľ ľ ľ j ľ j body c c c j _D H B 3 H 5 E n B g Náhodné veličiny (6 bodů): Příklcld 1 (a) Nechť jsou X1} X2 stochasticky nezávislé náhodné veličiny s normovaným normálním rozdělením. Určete rozdělení transformované náhodné veličiny Y = — 2 — 5X± + 3X2 a najděte její horní kvartil. Dále vypočtěte E(Y ■ X2). (3) (b) Náhodně vybraná konzerva v armádním skladu je vadná s pravděpodobností 0,1. Kolik konzerv musí zásobovací důstojník ze skladu vzít, aby mezi nimi bylo s pravděpodobností 0,99 alespoň 50 bezvadných konzerv. (Předpokládejte náhodné vydávání konzerv). (3) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: D Místnost: 1. zkouška DDDH ,,..... E příklad c j l_ učo c c l j c c L -j l- j body c L c j _D H B 3 H 5 E n B g Diferenciální rovnice (6 bodů): Určete všechny funkce y = f (x), Příklcld 2 pro které platí, že tečna k jejich grafu v libovolném jeho bodě [x0, y0] protíná osu x v bodě [2rr0,0]. (Sestavte nejprve diferenciální rovnici a tu vyřešte.) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu. 5. ledna 2015 MB103 Spojité modely a statistika Čas: 100 minut Jméno: Skupina: D Místnost: 1. zkouška DDDH ,,..... 3 příklad c j _l učo c c l j c c L -j l- j body c c c j _D IE3H5E1B3 Aplikace diferenciálního a integrálního počtu (8 bodů): Příklcld 3 (a) Krabice ve tvaru kvádru je umístěna v prvním oktantu (x, y, z > 0) tak, že jeden vrchol je umístěn v počátku a s ním incidentní stěny leží v souřadných rovinách. Protější vrchol V = [x, y, z] leží na ploše Ax2 + 3y2 + z = 1. Zapište vztah pro objem f(x,y) kvádru v závislosti na x,y a explicitně vyjádřete přípustný obor pro hodnoty x, y. Dále nalezněte maximum / pro hodnoty x, y v přípustném oboru (nezapomeňte zdůvodnit, že jde skutečně o globální maximum). (4) (b) Určete hmotnost tělesa, které je tvořeno částí mezikruží 1 < x2 + y2 < 9 ležící v horní polorovině (y > 0), je-li hustota v bodě [x,y] rovna J ž. (4) Oblast strojově snímatelných informací, nezasahujte. Řešení pište jen na tuto stranu.