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112嘉義高中

填充8
有四個平行平面:\(E_1\):\(3x+4y+5z=0\)、\(E_2\):\(3x+4y+5z=1\)、\(E_3\):\(3x+4y+5z=2\)及\(E_4\):\(3x+4y+5z=3\),若一正四面體的四頂點\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)分別在\(E_1\)、\(E_2\)、\(E_3\)及\(E_4\),則此正四面體和\(E_2\)相交的截面積為   平方單位。
[解答]

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20230503_213617.jpg (59.4 KB)

2023-5-4 09:36

20230503_213617.jpg

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第十題
求\(\displaystyle 1\cdot 3 C_1^{16}\left(\frac{3}{4}\right)\left(\frac{1}{4}\right)^{15}+2\cdot 4\cdot C_2^{16}\left(\frac{3}{4}\right)^{2}\left(\frac{1}{4}\right)^{14}+3\cdot 5\cdot C_3^{16}\left(\frac{3}{4}\right)^{3}\left(\frac{1}{4}\right)^{13}+\ldots+16\cdot 18\cdot C_{16}^{16}\left(\frac{1}{4}\right)^{16}\)之值   
[解答]
考慮一個隨機變數X服從二項式分配,n=16,p=3/4
E(X)=12,Var(X)=3
E(X^2)=Var(X)+[E(X)]^2=3+144=147
原式=E(X^2)+2E(X)=147+24=171

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引用:
原帖由 rice 於 2023-5-4 09:40 發表
第十題
考慮一個隨機變數X服從二項式分配,n=16,p=3/4
E(X)=12,Var(X)=3
E(X^2)=Var(X)+[E(X)]^2=3+144=147
原式=E(X^2)+2E(X)=147+24=171
厲害,可以想到這個。

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引用:
原帖由 Dragonup 於 2023-5-4 06:00 發表
提供個人第4題的想法:
很好的組合解釋,
但後面的算法沒有說明,「易知」並不容易。

這其實是排容原理,舉例來說,此題的系數\(c\),即為\(3\)個相異物可重複選5個排列,每個都要出現的方法數,
所以\(c=3^5-2^5C^3_2+1^5C^3_1=150\)。
一般情況,設\(n^k=a_kC^n_k+a_{k-1}C^n_{k-1}+\cdots+a_0C^n_0\)
此時\(a_i=i^n-C^i_{i-1}(i-1)^n+C^i_{i-2}(i-2)^n+\cdots\)

若只問其中一個系數,就用排容原理比較快,但這題全部系數都要算出,其實直接n代1,2,3,4,5比較快了。

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第11題

一袋子中共有8顆球,其中5顆黑球、3顆白球,每一次從袋中隨機取出1球,取後不放回袋中,共取4次且排成一列,\(X\)表示取出的4球的變色數,如:若取出的4球為黑黑黑黑,則\(X=0\),若取出的4球為黑白黑黑,則\(X=2\),則\(X\)的期望值為   
[解答]
單純列舉:
Case1:
前4個3黑1白時,白黑黑黑1+黑白黑黑2+黑黑白黑2+黑黑黑白1=6,後4個有\(C^4_2=6\)種,所以\(6\times6=36\)
Case2:
前4個1黑3白時,黑白白白1+白黑白白2+白白黑白2+白白白黑1=6,後4個只有全黑1種,所以\(6\times1=6\)
Case3:
前4個2黑2白時,(黑黑白白1+黑白黑白3+黑白白黑2)*黑白對稱2=12,後4個3黑1白有4種,所以\(12\times4=48\)

\(\displaystyle \frac{36+6+48}{C^8_3}=\frac{90}{56}\)

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第9題

有一個底半徑為6公分的圓柱體,被一個通過直徑\(AB\)且與底面夾\(30^{\circ}\)角的平面所截,試求所截出較小塊的立體體積為   立方公分。
[解答]
最近微積分剛好上到重積分
平面\(z=\frac y{\sqrt{3}}\)截柱面\(x^2+y^2=36\),其體積為
\(\displaystyle\int\int \frac y{\sqrt{3}}dA=\int^\pi_0\int^6_0\frac{r^2\sin{\theta}}{\sqrt{3}}drd\theta=48\sqrt{3}\)

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請問第7題

請問第7題

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回覆 27# vicki8210 的帖子

第 7 題
設\(k\)為整數,若\(\displaystyle \int_3^x |\;t-5|\;dt=2x-\frac{2023}{k}\)有三個相異實根,則\(k\)有   個不同的可能值。
[解答]
等號左邊積分後是 |x - 5|(x - 5)/2 + 2
畫出 y = |x - 5|(x - 5)/2 + 2 的圖形
它與 y = 2x - 10 切於 (7,4);與 y = 2x - 6 切於 (3,0)
故當 6 < 2023/k < 10 時,原方程式會有三個相異實根
k = 203 ~ 337

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回覆 28# thepiano 的帖子

謝謝您~

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回覆 28# thepiano 的帖子

老師想請教一下
您是怎麼得到等號左邊積分後是 |x - 5|(x - 5)/2 + 2
我是去絕對值分段來討論,積分寫得很繁瑣

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