Три свързани теми: разширението на реалните числа, измерването на случайността
и описването на данни. Всеки термин е на английски, с IPA, опростена транскрипция
в речника и български превод. Бутонът изговаря английската дума.
complex number/ˈkɒmpleks ˈnʌmbə/комплексно число
е число от вида z = a + bi, където a и b са реални, а
imaginary unit/ɪˈmædʒɪnəri ˈjuːnɪt/имагинерна единица
удовлетворява i² = −1.
Множеството на всички такива числа се бележи с ℂ.
Реалните числа са частен случай: ако b = 0, то z = a е реално.
Ако a = 0 и b ≠ 0, числото е чисто имагинерно.
Всяко квадратно уравнение има решение в ℂ.
Защо е нужно i? Уравнението x² + 1 = 0 няма реален корен,
защото квадрат на реално число не е отрицателен. С i получаваме x = ±i.
1. Стандартен вид и равнина
При z = a + bi:
real part/rɪəl pɑːt/реална част
е Re(z) = a,
imaginary part/ɪˈmædʒɪnəri pɑːt/имагинерна част
е Im(z) = b (самото реално число b, без i).
Две комплексни числа са равни точно когато реалните им части съвпадат и имагинерните им части съвпадат.
Argand diagram/ˈɑːɡænd ˈdaɪəɡræm/диаграма на Арган
Степени на i
Степен
Стойност
i⁰
1
i¹
i
i²
−1
i³
−i
i⁴
1
Цикълът се повтаря през 4: iⁿ = i^(n mod 4).
2. Операции
Нека z₁ = a + bi и z₂ = c + di.
Правила за смятане
Операция
Формула
Геометричен смисъл
addition/əˈdɪʃn/събиране
(a+c) + (b+d)i
събиране на вектори (правило на успоредника)
subtraction/səbˈtrækʃn/изваждане
(a−c) + (b−d)i
вектор от z₂ към z₁
multiplication/ˌmʌltɪplɪˈkeɪʃn/умножение
(ac−bd) + (ad+bc)i
модулите се умножават, ъглите се събират
division/dɪˈvɪʒn/деление
умножава се числителят и знаменателят със спрегнатото на знаменателя
Пример: P(ас) = 1/6, P(четно) = 1/2, сечението е {2} с вероятност 1/6, ако „ас“ значи 1 — тогава сечението е празно. Ако A = {2,4,6}, B = {4,5,6}, то P(A ∪ B) = 3/6 + 3/6 − 2/6 = 4/6.
6. Условна вероятност и Бейс
conditional probability/kənˈdɪʃənl ˌprɒbəˈbɪləti/условна вероятност
е вероятността на A, ако вече знаем, че B е настъпило:
P(A | B) = P(A ∩ B) / P(B), P(B) > 0
Bayes' theorem/beɪz ˈθɪərəm/теорема на Бейс
обръща посоката на условието:
P(A | B) = P(B | A) P(A) / P(B)
Пълна вероятност, ако A и A′ образуват разбиване:
P(B) = P(B | A) P(A) + P(B | A′) P(A′)
Дърво: първо A, после B при дадено A
random variable/ˈrændəm ˈveəriəbl/случайна величина
X съпоставя число на всеки изход.
expected value/ik-SPEK-tid VAL-yoo/математическо очакване
за дискретна величина: E(X) = sum x P(X = x).
Биномно разпределение: n независими опита с успех p,
P(X = k) = C(n, k) pk (1 − p)n−k
7. Комбинаторика за вероятности
Брой начини
Понятие
Формула
Кога
factorial/fækˈtɔːriəl/факториел
n! = 1·2·…·n, 0! = 1
пермутации на n различни предмета
permutation/ˌpɜːmjuˈteɪʃn/пермутация / вариация
P(n, k) = n! / (n − k)!
редът има значение
combination/ˌkɒmbɪˈneɪʃn/комбинация
C(n, k) = n! / (k! (n − k)!)
редът няма значение
Пример: от колода 52 карти, броят на 5-картови ръце е C(52, 5) = 2 598 960.
III. Статистика
statistics/stəˈtɪstɪks/статистика
събира, описва и тълкува данни.
descriptive statistics/dɪˈskrɪptɪv stəˈtɪstɪks/описателна статистика
обобщава извадката.
inferential statistics/ɪnˈferənʃl stəˈtɪstɪks/заключителна статистика
прави изводи за цялата съвкупност.
Съвкупност и извадка
Понятие
Определение
Пример
population/ˌpɒpjuˈleɪʃn/генерална съвкупност
всички обекти, които ни интересуват
всички ученици в училището
sample/ˈsɑːmpl/извадка
подмножество, което реално измерваме
30 случайно избрани ученици
parameter/pəˈræmɪtə/параметър
число за цялата съвкупност (μ, σ)
среден ръст на всички
statistic/stəˈtɪstɪk/статистика (оценка)
число, сметнато от извадката (x̄, s)
среден ръст на 30-те
8. Мерки за център
За данни x₁, x₂, …, xₙ:
Средни характеристики
Мярка
Как се смята
Кога е подходяща
mean/miːn/средно аритметично
x̄ = (Σ xᵢ) / n
симетрични данни без екстремуми
median/ˈmiːdiən/медиана
средната стойност след подреждане
има изкривяване или outliers
mode/məʊd/мода
най-честата стойност
категорийни данни; може да няма или да има няколко
За 2, 5, 5, 7, 18: mean = 7.4, median = 5, mode = 5. Медианата не се дърпа от 18.