xt02答案
2020年考研数学一答案解析
0 0⎰⎰0 0→ →→2020 全国硕士研究生入学统一考试数学一试题详解一、选择题:1~8 小题,每小题 4 分,共 32 分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答.题.纸.指定位置上. (1) 当 x → 0+时,下列无穷小量中最高阶是()(A )⎰ x (e t 2-1)dt(B ) ⎰xln (1+ t 2)dt(C )sin xsin t 2 dt【答案】(D )1-cos x (D )sin t 2 dt【解析】由于选项都是变限积分,所以导数的无穷小量的阶数比较与函数的比较是相同的。
(A )(⎰ x (e t 2 -1)dt )' = e x 2-1 ~ x 2(B )(⎰ x ln (1+ t 2)dt )'= ln (1+ x 2) x(C )(⎰sin xsin t 2 dt )'= sin (sin 2 x ) x 2(D )(⎰1-cos xsin t 2dt )'= sin x 1 x 32经比较,选(D )(2) 设函数f ( x ) 在区间(-1,1) 内有定义,且lim f ( x ) = 0, 则( )x(A ) 当limx →0(B ) 当limx →0f ( x )f ( x )= 0 时, f ( x ) 在 x = 0 处可导。
= 0 时, f ( x ) 在 x = 0 处可导。
f ( x )(C ) 当 f ( x ) 在 x = 0 处可导时, lim x 0(D ) 当 f ( x ) 在 x = 0 处可导时, lim x 0 f ( x ) = 0 。
= 0【答案】(C )【解析】当 f ( x ) 在 x = 0 处可导,且lim f ( x ) = 0 ,则有 f (0) = 0 ,limf (x )= 0( f ( x )x →0x →0xx x 2 x sin(1- cos x )2x2n ⋅ ( x , y , f ( x , y ))x 2 + y 2f ( x , y ) - f (0, 0) - f x '(0, 0)(x - 0) - f y '(0, 0)( y - 0)( x - 0)2+ ( y - 0)2n(A )当∑ ar 发散时, r ≥ R (B )∑ a r发散时, r ≤ R 【解析】因为 R 为幂级数∑a x 的收敛半径,所以为幂级数∑ a x 的收敛半径,为 x 的高阶无穷小量),所以limf ( x ) = 0 ,选(C )。
湖北孝感新高考联考协作体2024年高二9月开学物理试题+答案
2024年高二9月起点考试高二物理试卷考试时间:2024年9月6日上午10:30-11:45 试卷满分:100分注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将答题卡上交.一、选择题:本大题共10小题,每题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求.每小题全对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.1.“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型,当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时,铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”.下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是()A.与毛皮摩擦过的气球带正电B.气球靠近金属钉甲时,金属钉甲左侧感应出电荷,右侧带等量的异种电荷C.气球靠近金属钉甲时,金属钉甲吸引铝箔小球,说明电荷可以创生D.铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”,说明能量可以创生2.聚焦于服务“碳达峰、碳中和”国家战略需求,大气环境监测卫星于2024年7月25日正式投入使用.大气环境监测卫星为极地轨道卫星,轨道距地面高度约为705公里,每天绕地球约14圈,下列说法中正确的是()A.大气环境监测卫星在轨道运行时处于平衡状态B.大气环境监测卫星做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度C.大气环境监测卫星做圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度D.大气环境监测卫星绕地球运行时可能经过武汉正上空3.如图所示,三个相同物体分别在大小相同的力F的作用下沿水平方向发生了一段位移l,已知位移l的大小相同,下列说法正确的是()甲 乙 丙A .甲图中力F 对物体做负功B .乙图中力F 对物体做正功C .丙图中力F 对物体做正功D .三种情况下,丙图中力F 对物体做功最多4.如图,E 、F 分别为等边三角形AB 边与BC 边的中点,若在B 、C 两点分别固定电荷量为q 的等量正点电荷,电荷量大小为q 的负电荷从A 点沿直线向F 点运动,下列判断正确的是( )A .E 点电势逐渐降低B .F 点电势逐渐升高C .负电荷电势能增大D .负电荷电势能减小 5.将一电源、定值电阻02R =Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )图甲 图乙A .该电源电动势为9VB .该电源内阻为1ΩC .调整R ,电源最大输出功率为9WD .电阻箱功率最大时电源效率为50%6.两个完全相同的金属小球A 、B 带电量均为Q +(均可看作点电荷),分别固定在间距为r 的两处时,两球间静电力的大小为F .现让另一带电量为12Q −的相同的金属小球C 先后与A ,B 接触,再将A 、B 间的距离变为原来的12,之后移走C ,此时A 、B 间静电力的大小为( ) A .516F B .58F C .94F D .98F7.如图所示,水平地面上有一倾角为30θ=°的传送带以010m /s v =的速度逆时针匀速运行.将一质量1kg m =的煤块从7.5m h =的高台由静止运送到地面,煤块可看作质点,煤块与传送带间的动摩擦系数µ=,重力加速度210m /s g =,煤块由高台运送到地面的过程中,下列说法正确的是( )A .运送煤块所用的时间为1.5sB .煤块重力的功率一直增大C .煤块运动到传送带底端时重力的功率为50WD .煤块运动到传送带底端时所受合力的功率为100W 8.如图所示,让一价氢离子()111H +和二价氦离子()422He +的混合物从O 点由静止开始经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,最后都从偏转电场右侧离开,图中画出了其中一种粒子的运动轨迹,下列说法正确的是( )A .在加速电场中运动时间较短的是111H +B .经加速电场加速度后,422He +的动能较小C .在偏转电场中两种离子的加速度之比为1:2D .在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合9.如图所示电路中,电源电动势E 不变,内阻忽略不计,电压表、电流表均为理想电表,U 、I 分别为电压表、电流表示数,3R 为热敏电阻(阻值随温度升高而降低),其余为定值电阻.当3R 所在处出现火情时,以下说法正确的是( )A .电压表1V 示数不变B .电压表2V 示数变大C .电流表1A 示数变小D .22ΔU ΔI 不变 10.如图所示,挡板P 固定在倾角为30°的斜面左下端,斜面右上端M 与半径为R 的圆弧轨道MN 连接,其圆心O 在斜面的延长线上.M 点有一光滑轻质小滑轮,60MON ∠=°.质量均为m 的小物块B 、C 由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C 紧靠在挡板P 处,物块B 用跨过滑轮的轻质细绳与质量为4m 、大小可忽略的小球A 相连,初始时刻小球A 锁定在M 点,细绳与斜面平行,且恰好绷直而无张力,B 、C 处于静止状态.某时刻解除对小球A 的锁定,当小球A 沿圆弧运动到最低点N 时(物块B 未到达M 点),物块C 对挡板的作用力恰好为0.已知重力加速度为g ,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A .弹簧的劲度系数为2mgRB .小球A 到达NC .小球A 到达N 点时物块BD .小球A 由M 运动到N 的过程中,小球A 和物块B 组成系统的机械能之和先增大后减小二、非选择题:本大题共5小题,共60分11.(8分)用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.启动打点计时器和气垫导轨,将滑块从靠近打点计时器的位置由静止释放,打出一条纸带如图乙所示.A 是打下的第一个点,每相邻两计数点间的时间间隔为T ,已知滑块质量为M ,钩码质量为m ,测得纸带上A 点到B 、C 、D 、E 、F 、G 的距离分别为AB AC AD AE AF AG x x x x x x 、、、、、,重力加速度为g .图甲 图乙 图丙(1)下面列举了该实验的几个步骤,其中正确的是( ) A .将打点计时器接到直流电源上B .先接通电源,再释放钩码,打出一条纸带C .由于实验存在误差,滑块和钩码总动能的增加量略大于钩码重力势能的减少量(2)若选择图乙中纸带上的A 到F 进行实验分析,F 点对应的速度大小为_________,若系统机械能守恒,则得到的表达式为___________________________(用题目中的已知量表示).(3)若本实验中满足系统机械能守恒,某同学作出了22v h −图像,如图丙所示,h 为打下的点到起点A 的距离,v 为该点速度,则据此得到当地的重力加速度大小g =_________(用题目中的已知量及图丙中的字母表示).12.(10分)某小组设计了测量盐水电阻率的实验,所用器材有:电源E (电动势为9V ,内阻不计);电压表(量程为6V ,内阻很大);滑动变阻器1R (最大阻值为10Ω,额定电流为3A );滑动变阻器2R (最大阻值为100Ω,额定电流为0.8A ;电阻箱(0~9999.9)Ω;单刀单掷开关1S 和单刀双掷开关2S ;侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管,两个与玻璃管密封完好的电极,导线若干.图甲 图乙(1)根据如图甲所示电路图连接实物电路,其中玻璃管内盐水电阻约为几欧,滑动变阻器0R 应选择_________(填“1R ”或“2R ”),闭合开关之前,滑动变阻器0R 的滑片应置于_________(填“a ”或“b ”)端. (2)①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d ,读数如图乙所示,则d =_________cm ,由玻璃管侧壁的刻度尺测出溶液的高度5cm h =.②闭合开关1S ,开关2S 接2端,调节滑动变阻器0R ,使电压表的读数为 4.0V U =,然后将开关2S 接1端,保持滑动变阻器0R 位置不变,调节电阻箱,使电压表读数为 4.0V U =,此时电阻箱阻值 5.0R =Ω,则盐水电阻为_________Ω. ③断开开关1S .(3)根据测量的数据,计算得到待测盐水的电阻率为_________m Ω⋅(结果保留两位小数).13.(10分)如图所示的电路中,电源电动势 6.0V E =,内阻0.5r =Ω,电动机电阻0.5M R =Ω,定值电阻1.0R =Ω,电容器电容50F C µ=.开关S 闭合后电动机正常工作,此时理想电压表的示数 3.0V U =.求:(1)电容器的电荷量;(2)电动机将电能转化为机械能的效率(结果保留一位小数).14.(13分)如图所示,质量1kg M =的木板静止于光滑水平地面上,木板足够长,质量为1kg m =的物块(可看成质点)以速度06m/s v =从左端冲上木板,最终二者达到共同速度,已知物块与木板间的摩擦因数为0.5µ=,重力加速度g 取210m /s ,求:(1)物块刚冲上木板时,物块的加速度1a 和木板的加速度2a ; (2)从开始到二者达到共同速度的过程中,摩擦力对物块做的功f W ; (3)由于物块与木板的摩擦产生的热量Q .15.(19分)如图所示,在竖直平面内,半径 1.5m R =的光滑绝缘圆弧轨道BCD 和绝缘水平轨道AB 在B 点相切,BC 为圆弧轨道的直径,O 为圆心,OC 和OD 之间的夹角53θ=°,整个装置固定在电场强度大小为5110V /m E =×,方向水平向左的匀强电场中,质量300g m =的带电小滑块从A 点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B 、C 、D 点后落回水平轨道.己知滑块运动到D 点时所受合力的方向指向圆心O ,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力.不计空气阻力,g 取210m /s ,sin 530.8°=.求:(1)小滑块所带的电荷量;(2)小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小;(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离.2024年高二9月起点考试高二物理答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BDCDBBCADACDCD11.【答案】(1)B (2分);(2)2AG AE x x T −(2分) 21()22AG AEAF x x mgx M m T−=+(2分);(3)()M m a mb +(2分)12.【答案】(1)1R (2分) b (2分);(2)3.000(2分) 5.0(2分);(3)0.07(2分) 13.【答案】(1)4110C −×;(2)66.7% 详解:(1)电路电流:E UI R r−=+ 2A I = 2分 电容器两端电压:C U IR = 2V C U = 1分 电容器电荷量:C Q CU = 4110C Q −=× 2分 (2)电动机功率:M P UI = 6W M P = 2分电动机热功率:2MP I R =热 2W P =热 2分 电动机将电能转化为机械能的效率:%66.7%M MP P P η−×=热1分 14.【答案】(1)215m /s a =;225m /s a =;(2)13.5J −;(3)9J 详解:(1)对物块:1mg ma µ= 215m/s a = 2分 对木板:2mg Ma µ= 225m /s a = 2分 (2)物块冲上木板后经t 二者共速对物块:01v v a t =−共 1分 对木板:2v a t =共 1分0.6s t = 3m /s v =共 2分对物块由动能定理:2201122fW mv mv =−共 13.5J f W =− 2分(3)对木板和物块组成的系统,由能量守恒定律:22011()22mv Q M m v =++共9J Q = 3分 15.【答案】(1)5410C −× (2)6N ;(3)4m 3x = 详解(1)由滑块在D 点所受合力的方向指向圆心O ,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力可知:5tan 410C qE mg q θ−==× 2分(2)滑块在D 点所受合力提供向心力:cos n mgF θ=5N n F = 2分 2Dn v F m R= 5m /s D v = 2分滑块从C 点运动到D 点,由动能定理:2211(1cos )sin 22D C mgR qER mv mv θθ−−=−/s D v = 2分滑块在C 点:2CN v mg F m R+= 6N N F = 2分由牛顿第三定律,滑块通过C 点时对圆弧轨道的压力:6N N NF F ′== 1分 (3)滑块在D 点时,在水平方向上:cos 3m /s Dx D v v θ== 1分 在竖直方向上:sin 4m/s Dy D v v θ== 1分 滑块从D 点离开后,在水平方向上匀减速运动,加速度为:240m /s 3xqE a m == 1分 在竖直方向上匀加速运动,加速度为:210m /s y a = 1分212Dx x x v t a t =− 1分21cos 2Dy y R R v t a t θ+=+ 1分0.4s t = 2m 15x = 1分滑块落地点到B 点距离:4sin m 3l x R θ=+= 1分。
电力系统分析题库有答案
A 、材料和对地高度B 、电晕损耗和电压电力系统分析题库、选择题1、中性点不接地系统发生单相接地短路时,非故障相电压升高至( B 、倍相电压3、系统发生两相接地短路故障时,复合序网的连接方式为(5、系统备用容量中,哪种可能不需要专门配置( A )6、电力系统潮流计算中,功率指( C )。
D 、发电机、电容器9、输电线路单位长度的电阻主要决定于( D )A 、线电压 C 、倍线电压D 、 根号 2 倍相电压2、目前我国电能输送的主要方式是( C )。
A 、直流B 、单相交流C 、三相交流D 、交直流并重4、 A 、正序、负序、零序并联B 、正序、负序并联、零序网开路5、C 、正序、零序并联、负序开路D 、零序、负序并联,正序开路4、输电线路采用分裂导线的目的是( )。
A 、减小电抗 B 、减小电阻C 、 增大电抗D 、 减小电纳A 、负荷备用B 、国民经济备用C 、事故备用D 、 检修备用A 、一相功率B 、两相功率C 、三相功率D 、 四相功率7、根据对称分量法, a 、 b 、c 三相的零序分量相位关系是 A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相D 、相位相同8、电力系统有功功率电源为( B )。
A 、发电机、调相机B 、发电机C 、调相机10、有备用接线方式的优、缺点是( D )。
A 、优点:供电可靠性高。
缺点:电压低 B 、优点:供电可靠性低。
缺点:造价高C 、优点:供电可靠性高,调度方便。
缺点:造价高D 、优点:供电可靠性和电压质量高。
缺点:造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是( A )A 、发电机B 、变压器C 、调相机D 、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ,则它表示的是(D )。
1A 、相电压B 、 3 相电压 1C 、3 线电压D 、线电压13、衡量电能质量的指标有( D )A 、电压和功率B 、频率和功率C 、电流和功率D 、电压大小,波形质量,频率14、解功率方程用的方法是( A )。
云南师大附中2024届高考适应性月考卷(一)理综(云南版)-答案
理科综合参考答案一、选择题:本题共13小题,每小题6分。
题号1234567 8 9 10 11 12 13答案 C C B B A D A B D C C D B 二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求;第18~21题有多项符合题目要求,全部选对的给6分,选对但不全的给3分,有选错的给0分。
题号14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B D C A AC CD AC BCD 【解析】1.少部分酶的化学本质是RNA,部分激素的化学本质不是蛋白质,如性激素,A错误。
葡萄糖不能进入线粒体,线粒体膜上没有运输葡萄糖的转运蛋白,B错误。
变性蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
2.在光学显微镜下只能观察到叶绿体的形态,用电子显微镜才能观察到叶绿体的结构,C错误。
3.②过程表示转录,该过程中RNA聚合酶结合到DNA上发挥作用,而起始密码子位于mRNA上,B错误。
4.NAA是人工合成的物质,属于植物生长调节剂,不是植物激素,A错误。
促进枝条生根的最适NAA浓度应在100~500mg/L之间,C错误。
表中每个NAA浓度均表现出对枝条生根的促进作用,D错误。
5.北极冻原生态系统动植物稀少,营养结构简单,抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低,A 错误。
6.若用Eco RⅠ、BclⅠ进行切割,则氨苄青霉素抗性基因被破坏,含重组质粒的大肠杆菌无法在含氨苄青霉素的培养基中生长,A错误。
若用Eco RⅠ、BclⅠ进行切割,在含X−gal 的培养基中呈现蓝色的菌落也可能是导入了空质粒的大肠杆菌,B错误。
若用XmaⅠ、NheⅠ进行切割,在含X−gal的培养基中呈现白色的菌落也可能是未导入质粒的大肠杆菌,C错误。
7.2B铅笔芯的成分为石墨,A错误。
理科综合参考答案·第1页(共8页)理科综合参考答案·第2页(共8页)8.碳碳双键能发生加聚反应,A 错误。
数学物理方程第三版 谷超豪 答案
其中 E(x) 是在点 x 的杨氏模量。
设杆的横截面面积为 S(x), 则作用在杆段 (x, x x) 两端的力分别为
E(x)S(x)ux (x,t); E(x x)S(x x)ux (x x,t).
于是得运动方程 (x)s(x) x utt (x,t) ESux (x x) |xx ESu x (x) |x
h x u u v ,h x2 u h xu v
x
x
x
x
[(h x)2 u (u v) (h x) u (h x)2 u (h x)(u 2v )
x
x
x
x
x
2x
解:如图 2,设弦长为 l ,弦的线密度为 ,则 x 点处的张力T (x) 为
T (x) g(l x)
且 T (x) 的方向总是沿着弦在 x 点处的切线方向。仍以 u(x,t) 表示弦上各点在时刻 t 沿垂直 于 x 轴方向的位移,取弦段 (x, x x), 则弦段两端张力在 u 轴方向的投影分别为
2u
t 2 u
xa
t0
a2 2u x 2
(x)
u xat0 (x).
(0) (0)
数学物理方程答案
解:u(x,t)=F(x-at)+G(x+at)
令 x-at=0 得 (x) =F(0)+G(2x)
令 x+at=0 得 (x) =F(2x)+G(0)
g(l x)sin (x); g(l (x x))sin (x x)
其中 (x) 表示 T (x) 方向与 x 轴的夹角
又
信号与系统第三版郑君里课后习题答案
信号与系统第三版郑君里课后习题答案第一章习题参考解1,判刑下列信号的类型解:()sin[()];y t A x t = 连续、模拟、周期、功率型信号 。
()()tt y t x e d τττ--∞=⎰ 连续、模拟、非周期、功率型信号。
()(2y n x n =) 离散、模拟、非周期、功率型信号。
()()y n nx n = 离散、模拟、非周期、功率型信号。
1-6,示意画出下列各信号的波形,并判断其类型。
(1) 0()sin()x t A t ωθ=+ 连续、模拟、周期、功率型(2) ()tx t Ae -= 连续、模拟、非周期、只是一个函数,不是物理量。
(3) ()cos 0t x t e t t -=≥ 连续、模拟、非周期、能量型 (4) ()2112,x t t t =+-≤≤ 连续、模拟、非周期、能量型(5) 4()(),0.5kx k k =≥ 离散、模拟、非周期、能量型 (6) 0().j kx k eΩ= 离散、模拟、周期、功率型()sin[()];()()()(2);()()tt y t A x t y t x ed y n x n y n nx n τττ--∞====⎰1-6题,1-4图。
t=-pi:1/200:pi;y1=1.5*sin(2*t+pi/6);subplot(4,1,1),plot(t,y1),title('1.5sin(2*t+pi/6)'),gridy2=2*exp(-t);subplot(4,1,2),plot(t,y2),title('2exp(-t)'),gridt1=0:1/200:2*pi;y3=10*exp(-t1).*cos(2*pi*t1);subplot(4,1,3),plot(t1,y3),title('10exp(-t1)cos(2*pi*t1)'),grid t2=-1:1/200:2;y4=2*t2+1;subplot(4,1,4),plot(t2,y4),title('2x+1'),grid习题1-6 5-6题 n=0:pi/10:2*pi; y=(0.8).^n;subplot(4,1,1),stem(n,y,'fill '),title('(0.8)^n'),grid n1=0:pi/24:2*pi;y1=cos(2*pi*n1);y2=sin(2*pi*n1);subplot(4,1,2),stem3(y1,y2,n1,'fill '),title('exp[2*pi*n1'),grid subplot(4,1,4),stem(n1,sin(2*pi*n1),'fill '),title('sin2pin1'),grid subplot(4,1,3),stem(n1,cos(2*pi*n1),'fill'),title('cos2pin1)'),grid1-8,判断下列系统的类型。
2024年考研数学二真题及答案解析参考
2024年全国硕士研究生入学统一考试数学(二)试题解析一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分。
下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上。
(1)函数)2)(1(1)(--=x x xx f 的第一类间断点的个数是()(A)3(B)2(C)1(D)0【答案】(C)【解析】无定义的点为1,2,0e xx x x =--→)2)(1(11lim ,+∞=--→-)2)(1(12lim x x x x,+∞=--→+)2)(1(1lim x x x x,所以第一类间断点的个数是1个,故选C.(2)设函数)(x f y =由参数方程⎪⎩⎪⎨⎧=+=231t ey tx 确定,则=-++∞→)]2()22([lim f x f x x ()(A)e 2(B)34e (C)32e (D)3e【答案】(B )【解析】容易看出函数)(x f 可导,且232)(2t t e dtdx dt dyx f t ==',当1,2==t x 时,e t te f t t 3232)2(122=='=,所以e f xf x f f x f x x x 34)2(22)2(22lim 2)2(22lim ='=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛++∞→+∞→,故选B(3)设函数⎰⎰==xxdt t f x g dt t x f 03sin 0)()(,sin )(,则()(A))(x f 是奇函数,)(x g 是奇函数(B))(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数(C))(x f 是偶函数,)(x g 是偶函数(D))(x f 是偶函数,)(x g 是奇函数【答案】(D )【解析】令⎰=xdt t x h 03sin )(,此时)(x h 是一个偶函数,所以,)(sin )(x h x f =为偶函数,从而)(x g 为奇函数,故选D.(4)已知数列{})0(≠n n a a ,若{}n a 发散,则()(A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n a a 1发散(B )⎭⎫⎩⎨⎧-n n a a 1发散(C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n na a e e1发散(D )⎭⎬⎫⎩⎨⎧-n n a a e e 1发散【答案】(D )【解析】对于A 选项,令251,2,21,2=+=⋅⋅⋅=n n n n a a u a ,所以⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n a a 1收敛;对于B 选项,令11--=n n a )(,此时01=-=n n n a a u ,所以⎭⎬⎫⎩⎨⎧-n n a a 1收敛;对于C 选项,令11--+=+=-=e e e e u a n na a n n n ,)(收敛,故选D 。
群论所有答案
2.4 证明当群G的阶数为5,6,或7时,除恒元 外,不可能所有元素的阶数都是2 .
d
e
f
1
0
0
sin sin sin cos
0 g h i g h i 0 0 0
进行矩阵乘法运算得到:
d cos g sin sin ecos hsin sin f cos sin sin b a 0
acos g sin cos
asin sin d sin cos
bcos hsin cos bsin sin esin cos
对于H3中的元素Ri、Rj∵H3是H1和H2的交集∴ Ri∈H1 Rj∈H1 Ri∈H2 Rj∈H2∵H1、H2是G的子群满足封闭性∴H1、H2包含Ri、 Rj的乘积 即Ri Rj ∈ H1 Ri Rj ∈H2∴Ri Rj ∈H3 H3包含Ri、 Rj的乘积,封闭性即可得到证明 3、恒元
H1、H2是子群,所以必包含恒元E 恒元E是H1、H2的公共元素 E∈H3 4、逆元
X
0
d
0
d
'
b 0 b' 0
令(2)式的两侧同时左乘X,则 展开可知:
2 0 0 0
BX
1 2
X
0 0 0
2 0 0
0 1
3
0
3 1
a 3b
3c 3d a' 3b'
3c' 3d ' 2a 0
1 3a 3b
4
3a
3b
3a b
现代控制理论第三章答案
T1
T2
}
T1
}
根据定义, α x1 + β x2 是能控的。
3.5
若系统(3.1.1)是能控的,则对任意的状态 x0 和 xT ,试求一个控制律,使得系统状 (这说明了只要系统是能控的,则总可以找到适当的 态从 x (0) = x0 转移 x (T ) = xT 。 控制律,使得系统从初始状态转移到任意给定的状态。 )
(
T
) ,故能
该系统能控性的实际意义是通过调节作用在小车 1 和小车 2 上的外力 u1 和 u2 ,可以使
容易看到上述矩阵不满秩,所以系统是不能控的。 3.3 考虑系统
2λ1
λ12 λ12 λ12
3λ12 ⎤ ⎥ λ13 ⎥ λ13 ⎥ ⎥ λ13 ⎦ ⎥
⎡ λ1 ⎢ x=⎢ ⎢ ⎢ ⎣0
λ2
0⎤ ⎥ ⎥ x + Bu ⎥ % ⎥ λn ⎦
若 λi 都是各不相同的, 则该系统是能控的充分必要条件是矩阵 B 不包含元素全为零的 行。 (注:这一方法的优点在于将不能控的那部分状态确定出来,并且这一方法可以应 用到具有 n 个互不相同特征值状态矩阵的状态空间模型) 证明:假设
T
故若取
u(t ) = − BT e − A tWc−1 (0, T ) x0 + BT e − A tWc−1 (0, T )e − AT xT
容易验证该控制律将实现所期望的状态转移。 3.6 若系统是能控的,则对任意的时间 T > 0 ,由式(3.1.7)给出的矩阵 Wc (0, T ) 都是非 奇异的。 证明: 若系统是能控的, 则由定理 3.1.1 知 rank(Γ c [ A, B]) = n 。 若反设存在一个常数 T > 0 , 给出的矩阵 WC (0, T ) = 使得由式 (3.1.7) 使得
近世代数初步(第二版)课后习题答案(石生明)02
第二章 域 和 环1畅基本概念:域、子域、扩域、域的特征、素域.环、子环、理想、商环、同态、同构、同态基本定理.整环、极大理想.2畅商环的应用例子:爱森斯坦判别法的证明(整数环上多项式性质的证明)可化归到整数环的剩余类域上.3畅新域或新环的构造:复数域(作为实数域R上使x2+1=0有根的最小扩域);二元域;集合S在域F上生成的扩域;商环、剩余类环F[x]/(f(x))(包括构造F上添加任意不可约多项式f(x)的一个根的扩域)、Z/(n)(包括构造p个元素的域);理想的和、积;环的直和;整环的分式域.4畅域扩张的初步知识:代数扩张、有限扩张、单代数扩张、单超越扩张.集合S在F上生成的扩域的三种刻画: F(S)=f1(α1,α2,…,αt)f2(α1,α2,…,αt)橙t∈N(自然数),橙α1,α2,…,αt∈S,橙fi(x1,x2,…,xt)∈F[x1,x2,…,xt],i=1,2.f2(α1,α2,…,αt)≠0=由F及S的元尽可能地多次作加减乘除所得的元素的集合=含F及S的最小的域.单扩张的构造:F(α)=f1(α)f2(α)橙f1(x),f2(x)∈F[x],f2(α)≠0.若α为F上代数元,f(x)是以α为根的F上不可约多项式(α的极小多项式),其次数为n,则F(α)是F上n维线性空间,而1,α,…,αn-1是它的一组基.扩张次数[E:F]及性质:对域扩张E车H车F有[E:F]=[E:H][H:F].5畅域的应用举例:(1)二元域用于纠错码.(2)域的扩张次数的性质用于否定三大几何作图难题(给出了用圆规直尺作图作出的量满足的条件).6畅中国剩余定理.1畅这一章讲域、环的基本概念.主要是讲各种造新域和新环的方法,环是为·84·域起铺垫的作用.本章的内容充分体现总导引第一点中的思想.2畅体会造二元域的数学背景及如何用于构造纠一个错的码.思考一下能纠错的关键之点在哪里,随便指定一个矩阵H是否能起到纠错的作用?3畅体会对圆规直尺作图问题进行分析中的几个步骤:(1)用解析几何知识分析出能用圆规直尺作图作出的量(长度)满足的方程;(2)用扩域的语言表达上述作出的量所在的范围;(3)用扩张次数的性质来表达作出的量满足的条件.4畅这一章中我们充分地应用了引论章§2末尾的定理.即用了一般域上线性方程组、矩阵运算、线性空间、多项式等理论的大量性质.促进读者巩固高等代数的知识.5畅与其它近世代数教材相比,本书中域的内容(包括下一章的有限域的内容)放到整环的因式分解唯一性理论之前,并且替代它而成为教材的核心部分.内容也改变很多,加入纠错码的例子和三大几何作图难题的讨论这些应用内容,而舍去了可分扩张及分裂域等内容.由于目标明确(参看总导引第一条)且有应用内容,增加了学习的生动性.(1)造一个码长13,容量为29的能纠一个错的码集合.(2)证明上面的码一般不能纠两个错.(举例:考察码子X=(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)T错了两位成为Y=(1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)T.能否用书中所述的译码方法由Y恢复成X?§1 域的例子,复数域及二元域的构造,对纠一个错的码的应用以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题. 倡1畅令C0=ab-baa,b∈R,则(1)C0对矩阵的加法和乘法成为域.(2)C0中R0=a00aa∈R是同构于R的子域.·94· (3)干脆将R0与R等同,将a 00 a写成a,则可写ab-ba=a00a+b00b01-10=a+b01-10.作映射 CφC0a+bia+b01-10,橙a,b∈R,则φ是域同构.以下2-6题出现的运算是F2中元素的运算. 倡2畅计算1111001010110100101111110110111101100111010001110. 倡3畅求1111001111010111-1. 倡4畅解方程组x1+x2+x3+x4+x5+x6=1 x3+x4+0+x6=0x1+x2+0+x4=1 x2+x3+x4=0. 倡5畅计算(x4+x3+x+1)2,(x3+x2+1)(x5+x2+x+1). 倡6畅(1)以x2+x+1除x6+x4+x3+1,求商及余式.(2)求x2+x+1与x6+x4+x3+1的最大公因式d(x).(3)求u(x),v(x),使u(x)(x2+x+1)+v(x)(x6+x4+x3+1)=d(x).·05· 倡7畅求作一个13位0,1序列的码集合,其容量为29,有纠一个错的能力.8畅F为素数特征p的域,a,b,a1,…,an∈F,则(1)(a+b)p=ap+bp,而且无论p为奇偶皆有(a-b)p=ap-bp.(2)(a+b)pk=apk+bpk.(3)(a1+a2+…+an)pk=apk1+apk2+…+apkn.(参见引论章习题6)(4)映射 FφF,aap是F的自同态.且φ是同构当且仅当方程xp-b=0对所有b∈F都有解.1畅略.2畅111110001.3畅1001010110101110.4畅x1=x5+x6+1x2=x6+1x3=x5+x6x4=x5+1.5畅x8+x6+x2+1,x8+x7+x+1.6畅(1)x6+x4+x3+1=(x4+x3+x2+x)(x2+x+1)+x+1.(2)(x6+x4+x3+1,x2+x+1)=1.(3)x(x6+x4+x3+1)+(x5+x4+x3+x2+1)(x2+x+1)=1.7畅令H=10101010101010110011001100000111100001100000001111114×13,以HX13×1=0的解空间为码集.因秩H=4,未知数的数目为13,故解空间维数为13-4=9.由于码集合是F2上9维空间,共有29个解向量,即29个码子,码·15·集合的容量为29.与课文中例4一样有纠一个错的能力.8畅(1)由二项定理(参见引论章习题6),(a+b)p=ap+bp+∑p-1i=1Cipaibp-i.当1≤i≤p-1时,Cip=p(p-1)…2·1(p-i)!i!.而(p-i)!及i!中的素因子皆小于p,故p|Cip.题设F的特征为p,故∑p-1i=1Cipaibp-i=0.这证明了(a+b)p=ap+bp.对(a-b)p=ap+(-b)p=ap+(-1)pbp.当p为奇素数时,(-1)p=-1;当p=2时,(-1)2=1=-1.故(a-b)p=ap-bp.(2)(a+b)pk=((a+b)p)pk-1=(ap+bp)pk-1.利用归纳法可得(a+b)pk=(ap)pk-1+(bp)pk-1=apk+bpk.(3)(a1+a2+…+an)pk=apk1+(a2+…+an)pk.利用归纳法可得(a1+…+an)pk=apk1+apk2+…+apkn.(4)φ(a+b)=(a+b)p=ap+bp=φ(a)+φ(b).φ(ab)=(ab)p=apbp=φ(a)φ(b).故φ为F的自同态.又φ(a-b)=(a-b)p=ap-bp=φ(a)-φ(b),就有φ(a)=φ(b)当且仅当a=b.即φ是单射.由以上论证,φ是同构当且仅当φ是满射当且仅当对橙b∈F,有a∈F使φ(a)=ap=b也即方程xp-b=0有解.§2 域的扩张,扩张次数,单扩张的构造以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题.1畅F炒E是域扩张.(1)α1,α2,…,αs∈E,则F(α1,α2,…,αs)=f1(α1,…,αs)f2(α1,…,αs)f1,f2∈F[x1,…,xs],f2(α1,…,αs)≠0.·25·(2)S炒E,则F(S)=∪S0炒SS0有限集F(S0). 倡2畅计算[Q(2,3):Q],[Q(2+3):Q].证明Q(2,3)=Q(2+3). 倡3畅F炒E是域扩张,且[E:F]=p是素数,则任意α∈E\F,有E=F(α). 倡4畅E车F为域扩张,α1,α2,…,αt∈E,[F(αi):F]=ni,i=1,2,…,t,则[F(α1,…,αt):F]≤n1n2…nt. 倡5畅F炒E为有限次域扩张,则必为代数扩张. 倡6畅F炒E为有限次域扩张,则有α1,…,αt∈E,使得E=F(α1,…,αt).7畅F炒E为域扩张,S炒E且S中每个元皆是F上代数元,则F(S)是F上代数扩张.进而,E中全部代数元作成F的一个扩域. 倡8畅令E=Q(u).(1)设u3-u2+u+2=0.试把(u2+u+1)(u2-u)和(u-1)-1表成au2+bu+c的形式,a,b,c∈Q.(2)若u3-2=0,把u+1u-1表成au2+bu+c的形式,a,b,c∈Q.9畅令E=F(u),u是极小多项式为奇数次的代数元.证明E=F(u2).10畅求32+5在Q上的极小多项式.11畅E车F,E是环,F是域,s∈E是F上代数元,则s可逆当且仅当有F上多项式f(x),其常数项不为零使f(s)=0.并且s-1=g(s),g(x)是F上多项式.12畅E是F上的代数扩张,则E的含F的子环都是子域.13畅设[E:F]=n,则不存在子域G,使E车G车F及[G:F]与n互素. 倡14畅R(实数域)上任意代数扩张E若不为R,则同构于C.特别地,R上除二次扩域外没有其它有限次扩域.(这正是Hamilton等数学家找不到“三维复数”的原因).1畅(1)这几令S={α1,…,αs},按命题2下面一段的约定F(α1,α2,…,αs)就是F(S).命题1中的(2)式定义了F(S).易看出本题所设的集合与F(S)的定义集合是一致的.(2)比较(1)的结果和命题1中(2)式在一般集合S下F(S)的定义即得F(S)={F(α1,…,αk)|橙{α1,α2,…,αk}炒S}·35·=∪S0炒SS0有限集F(S0).2畅易看出Q(2,3)=Q(2)(3)={(a1+b12)+(a2+b22)3|ai,bi∈Q}.我们来证1,3在Q(2)上是线性无关的.设(a1+b12)+(a2+b22)3=0,若a2+b22≠0,则3=-a1-b12a2+b22∈Q(2).令3=a+b2,a,b∈Q.将两边平方,得到3=a2+2ab2+b2.因2不是有理数,则a,b之一为零.若a=0,则32=2b2=2q2p2,(p,q)=1.又因左边为整数,必须p2|2,只能p=1,由32=2q2,必须2|32,这也不可能.若b=0,则3=a2,3=a是有理数,这也不可能.这些矛盾推出a2+b22=0,a1+b12也就为零,说明1,3在Q(2)上线性无关.因而[Q(2)(3):Q(2)]=2.结果[Q(2)(3):Q]=[Q(2)(3):Q(2)][Q(2):Q]=2×2=4.再证[Q(2+3):Q]=4.这只要证Q(2)(3)=Q(2+3).首先显然有Q(2+3)彻Q(2,3).又从3-2=12+3得3=12(3-2+3+2)=1213+2+3+2∈Q(2+3).同样可得2∈Q(2+3).这就证明了Q(2,3)彻Q(2+3).于是Q(2,3)=Q(2+3).3畅[F(α):F]|[E:F],[E:F]=p.故[F(α):F]=1或p.但α∈E\F,[F(α):F]>1.故[F(α):F]=p.因此F(α)=E.4畅[F(α1,…,αt):F]=[F(α1,…,αt):F(α1,…,αt-1)][F(α1,…,αt-1):F(α1,…,αt-2)]…[F(α1):F].由于αi在F中的极小多项式次数为ni.F上的这个极小多项式也是F(α1,…,αi-1)中的多项式,这个次数ni比αi在F(α1,…,αi-1)上的极小多项式的次数低.故[F(α1,…,αi-1,αi):F(α1,…,αi-1)]≤ni.因而[F(α1,…,αt):F]≤ntnt-1…n1=n1n2…nt.5畅F彻E是k次扩张.任一元α∈E,1,α,…,αk是E中k+1个元,必在F上线性相关.即有F上不全为零的a0,a1,…,ak使a0+a1α+…+akαk=0.由此知α满足F上的次数≤k的一个多项式.故α是F上代数元,因而E是F上代数扩张.6畅取E的F基α1,…,αt,则E=钞ti=1liαi|li∈F彻F(α1,…,αt)彻E,·45·故E=F(α1,…,αt).7畅设S中每个元皆为F上代数元.对α∈F(S),必有α1,…,αk∈S使α=f1(α1,…,αk)f2(α1,…,αk)∈F(α1,…,αk).因αi为代数元,令[F(αi):F]=ni.由习题4,[F(α1,…,αk):F]≤n1n2…nk.故F(α1,…,αk)是F上有限扩张,再由习题5,它是F上代数扩张.这就证明了任意α∈F(S)是F上代数元,于是F(S)也是F上代数扩张.现令E中全体F上代数元的集合为S.则F(S)是代数扩张,F(S)中每个元皆为F上代数元.于是F(S)彻S,即有S=F(S).故S是F上扩域.8畅(1)(u2+u+1)(u2-u)=u4-u=(u+1)(u3-u2+u+2)-4u-2=-4u-2.由于(u-1)(u2+1)-(u3-u2+u+2)=3,故(u-1)(u2+1)=3.因此(u-1)-1=13(u2+1).(2)由(u-1)(u2+u+1)=u3-1=(u3-2)+1=1,故u+1u-1=(u+1)·(u2+u+1)=u3+2u2+2u+1=(u3-2)+2u2+2u+3=2u2+2u+3.9畅设u2=a∈F(u2),则u2-a=0.故[F(u):F(u2)]≤2.因[F(u):F(u2)]|[F(u):F],及[F(u):F]=奇数,[F(u):F(u2)]≠2.所以[F(u):F(u2)]=1,即E=F(u)=F(u2).另一证法,设u在F中极小多项式是f(x).f(x)为2l+1次,满足f(u)=0,设为a2l+1u2l+1+a2lu2l+…+a1u+a0=0,ai∈F,则u(a2l+1u2l+a2l-1u2(l-1)+…+a1)+(a2lu2l+…+a0)=0.由f(x)的极小性,第一括弧不为零,所以u=a2lu2l+a2(l-1)u2(l-1)+…+a0a2l+1u2l+a2l-1u2(l-1)+…+a1∈F(u2).故F(u)=F(u2).10畅令u=32+5.则32=u-5,(u-5)3=2.于是u3-3·u2·5+3u(5)2-(5)3=u3+15u-(3u2+5)5=2.移项后得u3+15u-2=(3u2-5)5.两边平方,得到(u3+15u-2)2=(3u2-5)2·5.这是u满足的Q上6次方程,故[Q(u):Q]≤6.又(u-5)3=2,可得5∈Q(u).由[Q(5):Q]=2,及[Q(5):Q]|[Q(u):Q],知2|[Q(u):Q].而由32=5-u知32∈Q(u,5)=Q(u).又·55·[Q(32):Q]=3及[Q(32):Q]|[Q(u):Q],得3|[Q(u):Q].于是6|[Q(u):Q],因而[Q(u):Q]=6.由于(u3+15u-2)2-(3u2-5)2·5=0,故6次多项式(x3+15x-2)2-5(3x2-5)2是u在Q上的极小多项式.11畅设s为可逆的代数元,则有F上多项式f(x),使f(s)=aksk+ak-1sk-1+…+a1s+a0=0,其中k≥1,ak≠0.设a0,a1,…,ak-1,ak中不为零的最小脚标为i.则i≠k,否则aksk=0,由s可逆,得ak=0.矛盾.故i<k.用s-i乘它,则得aksk-i+…+ai=0.于是g(x)=akxk-i+…+ai满足g(s)=0且常数项ai≠0.反之,设s满足某多项式方程f(s)=aksk+…+a1s+a0=0,且a0≠0.令g(x)=-(akxk-1+…+a1),则g(s)·s=a0≠0.故s-1=1a0g(s).1a0g(x)是F上多项式.12畅设E车H是含F的子环.任取0≠s∈H.s在E中有逆,由习题11知,s-1=g(s),g(x)是F上多项式.H是子环,因此g(s)∈H.故H是E的子域.13畅设G是域,使EGF.则[G:F]|[E:F],故[G:F]不能与n=[E:F]互素.14畅设R炒E是代数扩张.任取α∈E,α是R上不可约多项式f(x)的根.R上只有1次或2次不可约多项式.若为1次,则α∈R.若E中有α碒R,则它是R上2次不可约多项式的根,设α满足α2+bα+c=0,b,c∈R.则α-b22=14(b2-4c).因α碒R,故b2-4c<0.因此b2-4c=4c-b2-1∈R(α),而有-1∈R(α).显然R(-1)=R(α),即C臣R(α).又任β∈E是R上代数元,由C是代数封闭域知R(-1)也是.于是β∈R(-1),即得E=R(-1).上面证明了代数扩域E车R,只能是E=R或E=R(-1).它们是1次和2次扩域,R上没有3次扩域.§3 古希腊三大几何作图难题的否定以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题.·65· 倡1畅设已知量a,b及r皆大于0且a>b.试用圆规直尺作图作出a±b,ab,ar,r. 倡2畅下列哪些量可以用圆规直尺作图作出:(1)45+26 (2)21+7(3)1-527 倡3畅下列多项式中哪些多项式的实根可用圆规直尺作图作出:(1)x2-7x-13(2)x4-5(3)x3-10x2+1(4)x5-9x3+3(5)x4-2x-34畅证明:实数α可用圆规直尺作图作出当且仅当有实数的域的序列E0炒E1炒…炒En-1炒En,使α∈En,且[Ei:Ei-1]=2,1≤i≤n,其中E0是已知量的域.1畅运用中学几何作图知识来作出要求的量.2畅(1)可以.(2)可以.(3)不可以.证明 令x=527,它满足x5-27=0.再令y+2=x,则(y+2)5-27=y5+5y4·2+10y3·22+10y2·23+5y·24+25-27=y5+10y4+40y3+80y2+80y+5=0.用艾森斯坦判别法,它是y的Q上5次不可约多项式方程,527-2是它的根,于是[Q(527-2):Q]=[Q(527):Q]=5.若527能用圆规直尺作图得到,则它落在Q的某扩域E中,且[E:Q]=2l.但[Q(527):Q]嘲[E:Q],故527,因而1-527不能落在这样的域中,它们不能这样作出.3畅(1)可以.(2)可以,令x=±45=±5.5是可作的,故5也可作.(3)我们证明x3-10x2+1是Q上不可约多项式.实际上只有±1可能是它的有理根,但它们不是.因此x3-10x2+1在Q[x]中没有一次因式,故不可约.令它的实根为α,则[Q(α):Q]=3.α不属于Q的任何扩张域E,使E满足[E:Q]=2l.故α不能用圆规直尺作图作出.(4)用艾森斯坦判别法,x5-9x3+3在Q上不可约.对它的实根α,[Q(α):Q]=5.与习题1中(3)的证明类似,知α不可作.·75·(5)x4-2x-3=(x+1)(x3-x2+x-3).第二个因式的有理根只可能是±3,±1,但都不是根.因而是Q上三次不可约多项式、与本题(3)的证明一样可知,它的实根不可作,但第一因式的根为-1,是可作的.4畅课文中已证明由E0作为已知量出发,用圆规直尺作图能作出的量α一定属于某个具有题目所设性质的扩域En中.反之,设α属于具有上述性质的扩域En中.我们对n作归纳法.首先对橙i,[Ei:Ei-1]=2,即Ei是Ei-1上2维向量空间.取βi∈Ei/Ei-1.则1,βi对域Ei-1为线性无关,因而是Ei作为Ei-1上线性空间的基,故Ei=Ei-1(βi).又β2i∈Ei,它是1,βi的线性组合,因此有bi,ci∈Ei-1使β2i+biβi+ci=0,βi=-bi±b2i-4ci.n=0,E0中的任一个量显然可用圆规和直尺经有限步作出.2设En-1中任一量已可用圆规和直尺经有限步作出,即bn,cn可用有限步作出.于是b2n-4cn以至βn皆能作出.En中任一量α都是1,βn的线性组合α=a+bβn,a,b∈En-1.a,b,βn皆能用圆规直尺经有限步作出,则α也能.完成了归纳法.§4 环的例子,几个基本概念以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题. 倡1畅举出Z/6Z=Z6中的零因子的例子. 倡2畅令Z[i]={a+bi|a,b∈Z},它是整环.2Z[i]={2a+2bi}是Z[i]的主理想.问Z[i]/2Z[i]中是否有零因子? 倡3畅写出下列商环的全部元素.(i)Z2=Z/2Z,检查它与F2是否同构.(ii)Z3=Z/3Z,检查是否是域.(iii)F2[x]/(x2+x+1),检查是否有零因子.(iv)Z3[x]/(x2+x+2),检查是否是域. 倡4畅R是环.若R的加群是循环群,则(i)R是交换环;(ii)R的子环只有R;(iii)当R的元素有无限多个时,它的任一理想也有无限多个元;(iv)当R的元素有限时,设I为它的理想,则|I|||R|;(v)R的加法子群都是R的理想.5畅找出Z6,Z8的全部理想.哪些是极大理想?对所有极大理想K,写出Z6/K及Z8/K的全部元素、加法表和乘法表.··856畅设K为交换环,M是它的理想,M作为K的加法子群满足[K:M]=素数,则商环K/M是域.7畅试将第一章§10习题6中关于群同态的结论推广到环同态的情形.8畅设f(x)=fr11(x)fr22(x)…frkk(x)是域F上的不可约多项式的乘积,且f1(x),…,fk(x)互不相伴,令R=F[x]/(f(x))是商环.(i)求出R的全体理想.(ii)这些理想中哪些是极大理想?(iii)设珡K是R的理想,K是珡K在F[x]中的原象.检验F[x]/K碖R/珡K.9畅证明Z[i]/(1+i)是域.1畅2+6Z≠0,3+6Z≠0,都是Z6中的零因子.2畅由(1+i)2=2i,((1+i)+2Z[i])2=2i+2Z[i]=0.故(1+i)+2Z[i]是Z[i]/2Z[i]中的零因子.3畅(i)Z2=Z/2Z={0+2Z,1+2Z}={0,1}.它的加法表和乘法表如下: +01001110,×01000101.建立映射Z2F20011.这是双射,且保持加法和乘法.故是同构.(ii)Z3=Z/3Z={0,1,2}.这是交换环,又(1)-1=1,(2)-1=2.故Z3是域.(iii)因0,1不是x2+x+1的根,故x2+x+1在F2[x]上不可约.因此F2[x]/(x2+x+1)是域,故无零因子.(iv)由于0,1,2都不是x2+x+2的根,故它在Z3[x]中不可约.因此Z3[x]/(x2+x+2)是域.4畅由于R是加法循环群,可设R=Za,a∈R.(i)R中任意两元可写为ma,na,而(ma)(na)=mna2=(na)(ma),故R是交换环.(ii)设1=ka,又设a2=la.则a=1·a=ka2=kla=lka=l·1.因R的子·95·环含1,就含有l1=a.故子环含Za=R.即子环必是R.(iii)R=Za有无限多个元,则它是无限循环加群.于是当m,n∈Z,m≠n时有ma≠na.设I是R的非零理想,它就是R的非零子加群,必为无限群.故I有无限个元.(iv)当R的元素有限时,它作为加群是有限循环群.而R的理想I是它的子加群,由Lagrange定理,知|I|||R|.(v)设I是R的加法子群,它也是循环群.设I=Z(ka).任ma∈R,(ma)I=Z(na)(ka)=Z(mkla)彻Z(ka)=I.故I是R的理想.5畅Z6的全部理想为Z6,2Z6,3Z6,0·Z6.其中2Z6,3Z6是Z6的极大理想.Z8的全部理想为Z8,2Z8,4Z8,0·Z8,其中2Z8是极大理想.Z6/2Z6={0,1},Z6/3Z6={0,1,2},Z8/2Z8={0,1}.它们的加法表和乘法表:Z6/2Z6: +01001110,×01000101.Z8/2Z8碖Z6/2Z6,它们有相同的加法表和乘法表.Z6/3Z6:+012001211202201×0120000101220216畅K/M是商环,作为加法商群[K:M]=素数.对K的任一理想N,若M彻N彻K、则从加法方面看N/M是K/M的子群.后者是素数阶群,故N/M是单位元群或K/M本身.因此N=M或N=K,即M是K的极大理想.于是K/M是域.7畅群同态的结论推广到环同态,结论如下:设环G到环珚G有满同态f.令N=Kerf.记f-1(珡K)为珚G的子集珡K对于f的原象.则(1)若珡K是珚G的子环,则N炒f-1(珡K),且f-1(珡K)是子环.(2)有映射{G的含N的子环}φ{珚G的子环}·06·Hf(H).它还是双射,且保持包含关系.(3)若珡K是珚G的理想,则f-1(珡K)是G的含N的理想,于是{G的含N的理想}{珚G的理想}Kf(K)是双射.(4)设珡H是珚G的理想,则有同构G/f-1(H)碖珚G/珡H.(5)G是环,N是理想.令珚G=G/N,π是自然同态GπG/N=珚G,则π建立了{G的含N的子环}到{珚G的子环}上的双射:π(H)=珡H=H/N,且保持包含关系.同时建立了{G的含N的理想}到{珚G的理想}上的双射,且有同构G/H碖珚G/珡H=G/N/H/N.证明 由于环是加群,子环、理想是子加群,环同态的核正是加群同态的核.如能证明(i)若H是G的子环(或理想),则f(H)是珚G的子环(或理想),(ii)珡H是珚G的子环(或理想),则f-1(珡H)是G的包含N的子环(或理想).再利用群同态的结论就给出上面(1)到(5)的结论都成立.对结论(i),易知子环(或理想)的满同态的象是子环(或理想),故成立.对(ii),设珡H是子环(或理想),它是珚G的子加群,故f-1(珡H)是G的子加群.又对l,k∈f-1(珡H)(或取l∈G),f(l),f(k)∈珡H(或f(l)∈珚G).由珡H是子环(或理想),f(l)f(k)=f(lk)∈珡H,故lk∈f-1(珡H).这证明了f-1(珡H)是G的子环(或理想).8畅(i)F[x]是主理想环,它的同态象R=F(x)/(f(x)).由7题,R的任一理想为J/(f(x)),其中J为F[x]的理想.J为主理想,设为J=g(x)F[x].于是R的任一理想I必有形式:I=g(x)F[x]/(f(x))是R的一个主理想.令(g(x),f(x))=m(x),g(x)=h(x)m(x).由(h(x),f(x))=1,有u(x),v(x)∈F[x],使u(x)h(x)+v(x)f(x)=1.即u(x)h(x)+(f(x))=1+(f(x)).于是m(x)F[x]/(f(x))=u(x)h(x)m(x)F[x]/(f(x))彻g(x)F[x]/(f(x))=I彻m(x)F[x]/(f(x)),故I=m(x)F[x]/(f(x)).这说明R的任一理想必为m(x)F[x]/(f(x)),其中m(x)|f(x).再设Ii=mi(x)F[x]/(f(x)),mi(x)|f(x),i=1,2都是R的理想.来证I1=I2当且仅当m1(x)与m2(x)相伴.首先设m1(x)=cm2(x),c≠0是F的元,则··16I1=m1(x)F[x]/(f(x))=cm2(x)F[x]/(f(x))=m2(x)·cF[x]/(f(x))=m2(x)F[x]/(f(x))=I2.反之,设I1彻I2.由m1(x)+(f(x))∈I1彻I2=m2(x)F[x]/(f(x)),有h2(x)∈F[x]使m1(x)+(f(x))=m2(x)h2(x)+(f(x)).进而有g2(x)使m1(x)+g2(x)f(x)=m2(x)h2(x).因m2(x)|f(x),可得m2(x)|m1(x).当I1=I2时,同样有m1(x)|m2(x).就证明了m1(x),m2(x)相伴.写gi1…ik(x)=(f1(x))i1(f2(x))i2…(fk(x))ik,其中i1,…,ik可独立地遍取1≤i1≤r1,1≤i2≤r2,…,1≤ik≤rk.则{gi1…ik(x)}是f(x)的全部不相伴的因式,而gi1…ik(x)F[x]/(f(x))是R的全部的理想.(ii)取Ji=fi(x)F[x]/(f(x)).由(i)第二部分的证明只有理想1·F[x]/(f(x))及fi(x)F[x]/(f(x))能包含Ji.故Ji是R的极大理想.R的任一理想若非Ji之一和R本身,则它是m(x)F[x]/(f(x)),其中m(x)是f1(x),…,fk(x)中至少两项的乘积.设m(x)=fi(x)fj(x)….则fi(x)|m(x),但任意一个fi(x)与m(x)不相伴.由(i)中第二部分的证明m(x)F[x]/(f(x))彻Ji,但它们不相等,故前者不是极大理想.因此R的全部极大理想为Ji,i=1,2,…,k.(iii)设珡K=m(x)F[x]/(f(x))是R的理想,其中m(x)|f(x).显然m(x)F[x]在R中的象是珡K.又任意g(x)∈F(x),若g(x)+(f(x))∈m(x)F[x]/(f(x)),用(i)中第二部分的证明可得m(x)|g(x).故g(x)∈m(x)F[x].这证明了珡K在F[x]中的原象K是m(x)F[x].作映射F[x]/m(x)F[x]πR/珡Kg(x)+m(x)F[x][g(x)+(f(x))]+珡K.首先要证明它确实规定了映射,即象元与g(x)+m(x)F[x]中的代表的选择无关,实际上g1+m(x)F[x]=g2+m(x)F[x]当且仅当g1-g2∈m(x)F[x]当且仅当(g1-g2)+(f(x))∈m(x)F[x]/(f(x))=珡K当且仅当[g1+(f(x))]与[g2+(f(x))]属于珡K的同一陪集当且仅当[g1+(f(x))]+珡K=[g2+(f(x))]+珡K.这就证明了映射是意义的,而且是单射.π显然是满射,因而是双射.又π((g1+m(x)F[x])+(g2+m(x)F[x]))=π((g1+g2)+m(x)F[x])=[(g1+g2)+(f(x))]+珡K=[(g1+(f(x)))+(g2+(f(x)))]+珡K=(g1+(f(x)))+珡K+(g2+(f(x)))+珡K=π(g1+m(x)F[x]) +π(g2+m(x)F[x]).·26·同样可证π((g1+m(x)F[x])(g2+m(x)F[x]))=π(g1+m(x)F[x])π(g2+m(x)F[x]).故π是环同构.9畅先计算Z[i]/(1+i)的全部元素.记剩余类a+bi+((1+i))为a+bi,其中a,b∈Z.我们有a+bi=a-b+b(1+i)=a-b.又(1+i)2=-2,故2=2+(1+i)2=0.于是Z[i]/(1+i)={0,1}={0+((1+i)),1+((1+i))}碖Z2.故它是域.§5 整数模n的剩余类环,素数p个元素的域以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题.1畅求出Z8中可逆元的群及其乘法表. 倡2畅求出Z9中可逆元的群及其乘法表. 倡3畅写出Z3[x]/(x2+1)的全部元素.求出x+1与全部元素的乘积以及它的逆元素. 倡4畅427≡?(mod3) 7123≡?(mod5) 827≡?(mod6) 倡5畅p是素数,则域Zp中全部元素是方程xp-x=0的全部根.因而映射ZpZpaap是恒等自同构.1畅Z8的可逆元群是{1+8Z,3+8Z,5+8Z,7+8Z}.乘法表略.2畅Z9的可逆元群是{1+9Z,2+9Z,4+9Z,5+9Z,7+9Z,8+9Z}.乘法表略.3畅记剩余类f(x)+((x2+1))为f(x).则Z3[x]/(x2+1)={0,1,2,珔x,x+1,x+2,2x,2x+1,2x+2}.(x+1)Z3[x]/(x2+1)={0,x+1,2(x+1)}x+1的逆元素为x+24畅427≡127=1(mod3).7123≡2123≡2120·23(mod5)≡23(mod5)(因24≡1,2120=(24)30≡1)≡3(mod5).··36827≡((23)3)3≡(23)3≡23≡2(mod6).5畅Zp\{0}是p-1阶乘法循环群,故任0≠a∈Zp,满足ap-1=1.于是ap=a.又0p=0,所以Zp中全部元是xp-x=0的全部根.这就证明了ZpZpaap是恒等自同构.§6 F[x]模某个理想的剩余类环,添加一个多项式的根的扩域以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题. 倡1畅Z3[x]中计算(x2+x+1)(x3+2x+1)及(x4+2x+1)(x3+x+1) 倡2畅证明x2+1,x3+2x+1是Z3[x]中不可约多项式.问Z3[x]/(x2+1),Z3[x]/(x3+2x+1)分别是几个元素的域.3畅写出Z3[x]/((x2+1)(x3+2x+1))中的全部理想和极大理想. 倡4畅证明Q[x]/(x2-2)与Q(2)={a+b2|a,b∈Q}都是域,且互相同构.1畅(x2+x+1)(x3+2x+1)=x5+x4+1.(x4+2x+1)(x3+x+1)=x7+x5+x3+2x2+1.2畅x2+1,x3+2x+1在Z3中无根,于是在Z3[x]中无一次因式,因此不可约.Z3[x]/(x2+1)是有9个元的域,Z3[x]/(x3+2x+1)是有27个元的域.3畅用§4习题8,它的全部理想为零理想及Z3[x]/((x2+1)(x3+2x+1)),(x2+1)Z3[x]/((x2+1)(x3+2x+1)),(x3+2x+1)Z3[x]/((x2+1)(x3+2x+1)).后面两个理想是极大理想.4畅Q[x]/(x2-2)与Q(2)都是域,略证.作映射Q[x]φQ(2)p(x)p(2)·46·这是同态映射,且是满射.Kerφ={p(x)|p(2)=0}.由于x2-2是2的极小多项式,故Kerφ=(x2-2)Q[x]=((x2-2)).由同态基本定理得Q[x]/((x2-2))碖Q(2).§7 整环的分式域,素域以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题.1畅证明:有限整环是域. 倡2畅R是交换环,P≠R是R的理想,则RP是整环当且仅当P有性质:若a,b∈R满足ab∈P,则a∈P或b∈P.有这种性质的理想P称为素理想. 倡3畅R是交换环,则R的极大理想必为素理想. 倡4畅设n∈Z,n>1,Z中主理想(n)=nZ是素理想当且仅当n是素数. 倡5畅设R是一个域,则R的分式域就是自身. 倡6畅令Z(2)={a+b2|a,b∈Z},Q(2)={α+β2|α,β∈Q}.证明Q(2)是Z(2)的分式域.7畅令Z[i]={a+bi|a,b∈Z},Q[i]={α+βi|α,β∈Q}Z.证明Q[i]是Z[i]的分式域.8畅域F上多项式f(x)的次数≥1.F[x]中主理想(f(x))是素理想当且仅当f(x)是不可约多项式.1畅设R是有限整环,R={r1,…,rt}.令rt=0.橙0≠r∈R,当ri≠rj时有rri≠rrj.故rr1,…,rrt-1是R的全部非零元,必有某rj使rrj=1,即rj为r的逆元.R的每个非零元都有逆,故是域.2畅设R/P为整环.橙a,b∈R,若ab∈P,则(a+P)(b+P)=ab+P=0.于是a+P=0或b+P=0,即a∈P或b∈P.故P为素理想.反之,设P是素理想,橙a,b∈R,若ab∈P则a∈P或b∈P.现设R/P中(a+P)(b+P)=ab+P=0.即ab∈P,于是a∈P或b∈P,即a+P=0或b+P=0.故R/P是整环.3畅设I是R的极大理想,则R/I是域,当然是整环.由习题2,I是素理想.·56· 4畅设Z中(n)=nZ是一个理想.若n不是素数,则n=ab,a,b为大于1的正整数.由于a和b都不是n的倍数,故a∈(n),b∈(n).但ab=n∈(n),故(n)不是素理想,这就证明了(n)是素理想则n为素数.当n是素数时,对ab∈(n),则n|ab.若n嘲a,则(n,a)=1.于是n|b.即a∈(n)或b∈(n),(n)是素理想.5畅R是域,则也是整环.它的分式域F以R为子环,且F中的元是R的元的商.由于R是域,它的元的商仍在R中,故R=F.6畅我们已知Q(2)是域.对任意α+β2∈Q(2),可写α=ac,β=bc,a,b,c∈Z.则α+β2=a+b2c是Z(2)中两元素的商.又Z(2)中两元素的商为:a+b2c+d2=(c-d2)(a+b2)c2-2d2=ac-2bdc2-2d2+bc-adc2-2d22∈Q(2).现在Z(2)是Q(2)的子环,且Q(2)是由Z(2)中两元素的商组成,故Q(2)是Z(2)的分式域.7畅易证Q[i]是域.对任意α+βi∈Q[i],可写α=ac,β=bc,则α+βi=a+bic是Z[i]中两元素的商.又Z[i]中两元素的商为a+bic+di=ac+bdc2+d2+bc-adc2+d2i∈Q[i].即Q[i]由Z[i]的两元素的商组成.故Q[i]是Z[i]的分式域.8畅完全可仿照习题4的证明.设(f(x))是F[x]中理想,f(x)的次数≥1.若f(x)=g(x)h(x),g(x)及h(x)的次数皆大于等于1,这时g(x),h(x)皆不是f(x)的倍数,故g(x),h(x)∈(f(x)),但g(x)h(x)∈(f(x)).即(f(x))不是素理想.故若(f(x))是素理想,则f(x)不可约.反之,若f(x)不可约.对g(x)h(x)∈(f(x)),则有g(x)h(x)=f(x)k(x).若f(x)|g(x)则g(x)∈(f(x)).若f(x)嘲g(x),则(f(x),g(x))=1,于是f(x)|h(x).即有h(x)∈(f(x)),故(f(x))是素理想.§8 环的直和与中国剩余定理以下习题中打倡者为必作题,其余为选作题. 倡1畅解同余方程组.·66·(i)x≡1(mod2)x≡2(mod5)x≡3(mod7)x≡4(mod9) (ii)x≡5(mod7)x≡4(mod6) 倡2畅韩信点兵问题:有兵一队,若列5列纵队,则末行1人.成6列纵队,则末行5人.成7列纵队,则末行4人.成11列纵队,则末行10人.求兵数. 倡3畅R1,…,Rs是环.U1,…,Us分别是它们的可逆元的群.证明R1磑…磑Rs的可逆元群为U=U1×U2×…×Us(见第一章§4定义2).4畅设n=m1m2…ms,mi两两互素.令U(Zm)表Zm的可逆元群,则Z/nZ=Zn的可逆元群同构于U(Zm1)×…×U(Zms).进而有,φ(n)=φ(m1)φ(m2)…φ(ms),这里φ(n)是欧拉函数.当n=pes1…pess,pi为不同素数时,φ(n)=n1-1p1…1-1ps.(见第二章§5定义1及最后一段).1畅(i)解为157(mod630)(ii)解为40(mod42)2畅2111(mod2310)3畅(a1,a2,…as)是R1磑…磑Rs的可逆元当且仅当有(b1,…,bs)使(a1,…,as)(b1,…,bs)=(a1b1,…,asbs)=(1,…,1)当且仅当aibi=1,i=1,2,…,s当且仅当ai∈Ui,i=1,2,…,s当且仅当(a1,…,as)∈U1×…×Us.4畅这时Zn碖Zm1磑…磑Zms.Zm的可逆元群U(Zn)={k+nZ|(k,n)=1}.故|U(Zn)|=φ(n).(见第二章§5定义1).由习题3,U(Zn)碖U(Zm1)×…×U(Zms).|U(Zmi)|=φ(mi),i=1,2,…,s.故得φ(n)=φ(m1)…φ(ms).对素数幂pk,1,2,…,pk-1中与pk不互素的数为p的所有倍数lp,1≤l≤pk-1-1.故此中与pk互素的数共(pk-1)-(pk-1-1)=pk-pk-1=pk1-1p(个).即φ(pk)=pk1-1p.当n=pe11pe22…pess时,φ(n)=φ(pe11)φ(pe22)…φ(pess)=pe11…pess1-1p1…1-1ps.·76·。
操作系统第二章习题答案3
第2章操作系统用户界面Page 362.1 什么是作业?什么是作业步?答:把在一次应用业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关该次全部工作称为一个作业,从系统的角度看,作业则是一个比程序更广的概念。
它由程序、数据和作业说明书组成,系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据,使之执行和操作。
而且,在批处理系统中,作业是抢占内存的基本单位。
也就是说,批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中,计算机所做的相对独立的工作。
例如,编辑输入是一个作业步,它产生源程序文件;编译也是一个作业步,它产生目标代码文件。
2.2 作业由哪几部分组成?各有什么功能?答:作业由三部分组成:程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作,系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据,使之执行和操作。
2.3 作业的输入方式有哪几种?各有什么特点?答:作业的输入方式有5种:(1)联机输入方式:用户和系统通过交互式会话来输入作业。
(2)脱机输入方式:利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理,存储在后援存储器上,然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连,从而在较短的时间内完成作业的输入工作。
(3)直接耦合方式:直接耦合方式把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来,从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程。
(4)SPOOLING系统:SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。
在SPOOLING系统中,多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。
作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
(5)网络输入方式:网络输入方式以上述几种输入方式为基础。
当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时,就构成了网络输入方式2.4 试述 SPOOLING 系统的工作原理。
2019年数学一真题及答案解析【原版】
2019年数学一真题及答案解析——一、选择题:1~8 小题,每小题4 分,共32 分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答.题.纸.指定位置上.(1)当x →0 时,若x −tan x 与x k是同阶无穷小,则k =(A )1.(B )2.(C )3.(D )4.【答案】C【解析】33311tan (())~,33x x x x x o x x -=-++-故 3.k =(2)设函数||,0,(),0,x x x f x xlnx x ≤⎧=⎨>⎩则0x =是()f x 的A.可导点,极值点.B.不可导点,极值点.C.可导点,非极值点.D.不可导点,非极值点.【答案】B【解析】.00()(0)limlim 0,0x x x x f x f x x --→→-==-00()(0)ln lim lim ,0x x f x f x xx x+-→→-==-∞-故()f x 不可导.当0x >时,()0;f x <当0x <时,()0.f x <故()f x 在0x =处取极大值.故选(B ).(3)设{}n u 是单调递增的有界数列,则下列级数中收敛的是A.1mn n un=∑. B.11(1)mnn nu =-∑.C.11(1)mn n n uu =+-∑.D.2211()mn n n uu +=-∑【答案】C【解析】举反例:(A )1n n u n -=(B )1n n u n -=(C )1n u n=-(4)设函数2(,)xQ x y y=.如果对上半平面(0)y >内的任意有向光滑封闭曲线C 都有(,)(,)0CP x y dx Q x y dy +=⎰,那么函数(,)P x y 可取为A.23x y y-.B.231x y y-.C.11x y -. D.1x y-【答案】D 【解析】,Q Px y∂∂=∂∂则21,P y y ∂=∂又上半平面含1,x 有零,故(C )错,选(D ).(5)设A 是3阶实对称矩阵,E 是3阶单位矩阵,若22A A E +=,且||4A =,则二次型T x Ax 的规范形为A.222123y y y ++. B.222123y y y +-.C.222123y y y --. D.222123y y y ---【答案】C【解析】22A A E += ,设A 的特征值为λ22λλ∴+=(2)(1)0λλ+-=21λ∴=-或4A = A ∴的特征值为1232,12,1q p λλλ==-=∴==T X Ax ∴的规范形为222123y y y --(6)如图所示,有3张平面两两相交,交线相互平行,它们的方程i123(i=1,2,3)i i i a x a y a z d +++组成的线性方程组的系数矩阵和增广矩阵分别记为,A A ,则A .()2,r()3r A A ==B.()2,r()2r A A ==C.()1,r()2r A A ==D.()1,r()1r A A ==【答案】C【解析】(1)令123,1,2,3i i i i a x a y a z di i π=++==由于123,,πππ无公共交点,则()()r A r A <,故B 、D 排除(2)由(1)分析可知,()2r A ≤,且0A ≠,则1()2r A ≤≤以1π和2π为例,由于11121312122232a x a y a z d a x a y a z d ++=⎧⎨++=⎩的公共解为一条直线则11121321222331a a a r a a a ⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦即1112132122232a a a r a a a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦因此111213212223313233() 2.()3a a a r A r a a a r A a a a ⎡⎤⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎣⎦综上A 正确(7)设,A B 为随机事件,则()()P A P B =的充分必要条件是A.()()()P A B P A P B =+ B.()()()P AB P A P B =C.()()P AB P BA = D.()(P AB P AB =【答案】C【解析】()0A P AB ⇔=选项,故A 排除A B ⇔B选项、独立,故B 排除()()()()P A P AB P B P AB ⇔-=-C选项()()P A P B =而,故C 正确()()1()P AB P A B P A B ⇔==- D选项1()()()P A P B P AB =--+1()()P A P B ⇔=+故D 排除(8)设随机变量X 与Y 相互独立,且都服从正态分布2(,)N μσ.则{}1P X Y -<A.与μ无关,而与2σ有关. B.与μ有关,而与2σ无关.C.与2,μσ都有关.D.与2,μσ都无关.【答案】A【解析】,X Y 独立,服从正态分布,则2(,2)z x y N σσ=- (1)(11)(P X Y P Z P -<=-<<=-21=Φ-,故A 正确二、填空题:9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸...指定位置上.(9)设函数()f u 可导,(sin sin )z f y x xy =-+,则11cos cos z zx x y y∂∂⋅+⋅=∂∂________【答案】cos cos y x x y+【解析】'(sin sin )(cos )zf y x x y x∂=--+∂'(sin sin )cos zf y x y x y∂=-+∂故11'(sin sin )'(sin sin )cos cos cos cos cos cos z z y x f y x f y x x x y y x yy x x y∂∂⋅+⋅=--++-+∂∂=+(10)微分方程22220yy y --=满足条件(0)1y =的特解y =________【答案】y =【解析】22'2y y y+=2212y dy dx y =+⎰⎰故2ln(2)y x C +=+.由(0)1y =得ln 3C =则2ln(2)ln 3y x +=+.故2ln(2)ln 3y x e e ++=即223x y e +=故y =(11)幂级数0(1)(2)!n nn n ∞=-∑在(0,)+∞内的和函数()S x =________【答案】【解析】20(1)(2)!nn n n ∞=-=∑(12)设∑为曲面22244(0)x y z z ++=≥的上侧,则z=________【答案】323【解析】'22204324sin 3DxyD y dxdy ydxdy d r dr πθθ∑=====⎰⎰⎰⎰⎰⎰(13)设123(,,)A ααα=为三阶矩阵,若12,αα线性无关,且3122ααα=-+。
数理方程课后习题(带答案)
T nC n co n ls atD n sin n lat
un XnTn B nsin ln x (C n cn o la ts D n sin ln a t) (C nco n la s t D nsin ln at)sin lnx
u
un
n 1
na
na n
n 1(C ncolstD nsin l t)silnx
由此可得:w (x)1
xt
dt
f()dC xA ,
a2 0 0
其中
C1 l(BAa 1 2 0 ldt0 tf()d),
数学物理方程与特殊函数
第2章习题选讲
然后用分离变量解
v(vt0,t)a2
2v x2 , 0, v(l,
t)
0,
0 x l,t 0 t 0
v(x,0) g(x) w(x), 0 x l
2 lu(x,0) n
2l
n
Dnna0
t
sin l
xdxna0x(lx)sinl
包装测试习题与答案
包装测试习题与答案目录第一章习题2参考答案7典型例题10第二章习题22参考答案25典型例题26第三章习题40参考答案43典型例题44第四章习题52参考答案57典型例题58第五章习题66参考答案70典型例题71第一章习题选择题1描述周期信号的数学工具是A相关函数 B傅氏级数 C 傅氏变换 D拉氏变换2 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的A相位 B周期 C振幅 D频率3复杂的信号的周期频谱是A.离散的 B连续的 Cδ函数 Dsinc函数4如果一个信号的频谱是离散的则该信号的频率成分是A有限的 B无限的 C可能是有限的也可能是无限的5下列函数表达式中是周期信号BC6多种信号之和的频谱是A 离散的 B连续的C随机性的D周期性的7描述非周期信号的数学工具是A三角函数 B拉氏变换C傅氏变换 D傅氏级数8下列信号中信号的频谱是连续的ABC9连续非周期信号的频谱是A离散周期的 B离散非周期的 C连续非周期的 D连续周期的10时域信号当持续时间延长时则频域中的高频成分A不变 B增加 C减少 D变化不定11将时域信号进行时移则频域信号将会A扩展 B压缩 C不变D仅有移项12已知为单位脉冲函数则积分的函数值为A.6 B0 C12 D任意值13如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄将磁带记录仪的重放速度则也可以满足分析要求A放快 B放慢 C反复多放几次14如果根据傅氏变换的性质则有A时移 B频移 C相似 D对称15瞬变信号xt其频谱Xf则∣Xf∣2表示信号的一个频率分量的能量B信号沿频率轴的能量分布密度C信号的瞬变功率16不能用确定函数关系描述的信号是A复杂的周期信号 B瞬变信号 C随机信号17两个函数把运算式称为这两个函数的A自相关函数 B互相关函数 C卷积18时域信号的时间尺度压缩时其频谱的变化为A频带变窄幅值增高 B频带变宽幅值压低频带变窄幅值压低 D频带变宽幅值增高19信号则该信号是A周期信号 B随机信号 C 瞬变信号20数字信号的特性是A时间上离散幅值上连续 B时间幅值上均离散C时间幅值上都连续 D时间上连续幅值上量化二填空题信号可分为和两大类确定性信号可分为和两类前者的频谱特点是____后者的频谱特点是____信号的有效值又称为____有效值的平方称为____它描述测试信号的强度信号的平均功率绘制周期信号xt的单边频谱图依据的数学表达式是____而双边频谱图的依据数学表达式是____周期信号的傅氏三角级数中的n是从____到____展开的傅氏复指数级数中的n是从____到____展开的周期信号xt的傅氏三角级数展开式中表示___表示___表示___表示___表示___表示___工程中常见的周期信号其谐波分量幅值总是随谐波次数n的增加而___的因此没有必要去那些高次的谐波分量周期方波的傅氏级数周期三角波的傅氏级数它们的直流分量分别是___和___信号的收敛速度上方波信号比三角波信号___达到同样的测试精度要求时方波信号比三角波信号对测试装置的要求有更宽的___窗函数ωt的频谱是则延时后的窗函数的频谱应是___信号当时间尺度在压缩时则其频带___其幅值___例如将磁带记录仪___即是例证单位脉冲函数的频谱为___它在所有频段上都是___这种信号又称___余弦函数只有___谱图正弦函数只有___谱图因为为有限值时称为___信号因此瞬变信号属于___而周期信号则属于___计算积分值___两个时间函数的卷积定义式是___连续信号xt与单位脉冲函数进行卷积其结果是___其几何意义是___单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分___这一性质称为___已知傅氏变换对根据频移性质可知的傅氏变换为___已知傅氏变换对时则___非周期信号时域为xt频域为它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是___xt ___三计算题三角波脉冲信号如图1-1所示其函数及频谱表达式为图1-1求当时求的表达式一时间函数ft及其频谱函数Fω如图1-2所示已知函数示意画出xt和Xω的函数图形当时Xω的图形会出现什么情况为ft中的最高频率分量的角频率图1-2图1-3所示信号at及其频谱Af试求函数的傅氏变换Ff并画出其图形图1-3求图1-4所示三角波调幅信号的频谱图1-4参考答案一选择题1B 2C 3A 4C 5B 6C 7C 8C 9C 10C 11D 12C 13B 14A 15B 16C 17C 18B 19C 20B二填空题1确定性信号随机信号2周期信号非周期信号离散的连续的3 均方根值均方值4 傅氏三角级数中的各项系数等傅氏复指数级数中的各项系数50∞–∞∞6 余弦分量的幅值正弦分量的幅值直流分量-- n次谐波分量的幅值--n次谐波分量的相位角--n次谐波分量的角频率7衰减8AA2更慢工作频带910展宽降低慢录快放11 1等强度白噪声12 实频虚频13能量有限能量有限功率有限141516把原函数图象平移至位置处17 脉冲采样181920三计算题1 解函数图形见图1-5所示图1-52解见图1-6所示图a为调幅信号波形图图b为调幅信号频谱图当时两边图形将在中间位置处发生混叠导致失真3解由于并且所以Ff的频谱图见图1-7所示图1-74解图1-8所示调幅波是三角波与载波的乘积两个函数在时域中的乘积对应其在频域中的卷积由于三角波频谱为余弦信号频谱为卷积为典型例题例1判断下列每个信号是否是周期的如果是周期的确定其最小周期1 23 4解1是周期信号2是周期信号3是非周期信号因为周期函数是定义在区间上的而是单边余弦信号即t 0时为余弦函数t 0无定义属非周期信号4是非周期信号因为两分量的频率比为非有理数两分量找不到共同的重复周期但是该类信号仍具有离散频谱的特点在频域中该信号在和处分别有两条仆线故称为准周期信号例2粗略绘出下列各函数的波形注意阶跃信号特性1 23解1是由阶跃信号经反折得然后延时得其图形如下 a 所示2因为其波形如下图 b 所示这里应注意3是两个阶跃函数的叠加在时相互抵消结果只剩下了一个窗函数见下图 c 所示例3 粗略绘出下列各函数的波形注意它们的区别1 23解1具有延时的正弦函数与单位阶跃函数的乘积其波形如下图 a 所示2正弦函数与具有延时的单位阶跃函数的乘积其波形如下图 b 所示3具有延时的正弦信号与延时相同时间的阶跃信号的乘积其波形如下图 c 所示例4从示波器光屏中测得正弦波图形的起点坐标为0-1振幅为2周期为4π求该正弦波的表达式解已知幅值X 2频率而在t 0时x -1则将上述参数代入一般表达式得所以例5设有一组合复杂信号由频率分别为724Hz44 Hz500 Hz600 Hz的同相正弦波叠加而成求该信号的周期解合成信号的频率是各组成信号频率的最大公约数则而所以该信号的周期为025s例6.利用函数的抽样性质求下列表示式的函数值1 23 45 6解函数是一类应用广泛的重要函数在卷积运算傅立叶变换及测试系统分析中利用它可以简化许多重要结论的导出本例题的目的在于熟悉并正确应用函数的性质1由于则2这里应注意345这里应注意信号的含义由于表示t 0时有一脉冲而在时为零所以就表示当t ±2时各有一脉冲即6例7已知一连续时间信号xt如下图 a 所示试概括的画出信号的波形图解是xt经反折尺度变换并延时后的结果不过三种信号运算的次序可以任意编排因此该类题目有多种解法以下介绍其中的两种求解过程方法一信号xt经反折→尺度变换→延时反折将xt反折后得x-t其波形如图 b 所示尺度变换将x-t的波形进行时域扩展的其波形如图 c 所示延时将中的时间t延时6得其波形如图 d 所示方法二信号xt经尺度变换→反折→延时尺度变换将xt在时域中扩展得其波形如图 e 所示反折将反折得其波形如图 f 所示延时将中的时间t延时6即将原波形向右平移6得同样可得变换后的信号其波形如图 g 所示例8已知和的波形图如下图 a b 所示试计算与的卷积积分解1反折将与的自变量t用τ替换然后将函数以纵坐标为轴线进行反折得到与对称的函数见图 c 所示2平移将函数沿τ轴正方向平移时间t得函数注意这里的t是参变量见图 d 所示3相乘并取积分将连续地沿τ轴平移对于不同的t的取值范围确定积分上下限并分段计算积分结果以下进行分段计算a当时的位置如图 e 所示这时与没有重合部分所以b时的位置如图 f 所示这时与的图形重叠区间为至t把它作为卷积积分的上下限得c时即并且时则的位置如图 g 所示这时的图形重叠区间为1把它作为卷积积分的上下限得d时即同时由图 h 可知积分区间为t-21得e时与无重叠部分见图 i 所示这时归纳以上结果得卷积结果见图j所示例9求下图所示锯齿波信号的傅立叶级数展开式解锯齿波信号表达式为一周期内由公式得所以式中例10周期性三角波信号如下图所示求信号的直流分量基波有效值信号有效值及信号的平均功率解先把信号展开为傅立叶级数三角形式为显然信号的直流分量为基波分量有效值为信号的有效值为信号的平均功率为例11 周期矩形脉冲信号ft的波形如下图所示并且已知τ 05μsT 1μsA 1V 则问该信号频谱中的谱线间隔Δf为多少信号带宽为多少解1谱线间隔或2信号带宽或例12求指数衰减振荡信号的频谱解由于并且于是可得利用傅立叶变换的线形性质可得例13已知试求ft解利用傅立叶变换的对称性可求得ft将题中给定的Fω改写为ft即根据定义于是将上式中的-ω换成t可得所以有例14 已知试求其频谱Fω解因为利用频移性质可得于是例15求下图a所示三角脉冲信号的频谱三角脉冲的分段函数表示为解方法一按傅氏变换的定义求解因为xt是偶函数傅氏变换为xt的幅值频谱如图 b 所示方法二利用卷积定理求解三角脉冲xt可以看成两个等宽矩形脉冲和的卷积如下图所示因为根据时域两函数的卷积对应频域函数的乘积所以第二章习题一选择题1测试装置传递函数Hs的分母与有关A输入量xt B输入点的位置 C装置的结构2非线形度是表示定度曲线的程度A接近真值 B偏离其拟合直线 C正反行程的不重合3测试装置的频响函数Hjω是装置动态特性在中的描述A.幅值域 B时域 C频率域 D复数域4用常系数微分方程描述的系统称为系统A相似 B物理 C力学 D线性5下列微分方程中是线形系统的数学模型A B C6线形系统的叠加原理表明A加于线形系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B系统的输出响应频率等于输入激励的频率C一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应等于原信号的响应乘以该倍数7测试装置能检测输入信号的最小变化能力称为A精度 B灵敏度 C精密度 D分辨率8一般来说测试系统的灵敏度越高其测量范围A越宽 B 越窄 C不变9测试过程中量值随时间而变化的量称为A准静态量 B随机变量 C动态量10线形装置的灵敏度是A随机变量 B常数 C时间的线形函数11若测试系统由两个环节串联而成且环节的传递函数分别为则该系统总的传递函数为若两个环节并联时则总的传递函数为A BC D12输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是A幅频特性 B相频特性 C传递函数 D频率响应函数13时间常数为τ的一阶装置输入频率为的正弦信号则其输出与输入间的相位差是A-45° B-90° C-180°14测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是A卷积 B傅氏变换对 C拉氏变换对 D微分15对不变线形系统的频率响应函数等于A 系统的正弦输出与正弦输入比B 系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比C 用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比16对某二阶系统输入周期信号则其输出信号将保持A幅值不变频率相位改变B相位不变幅值频率改变C频率不变幅值相位改变17二阶装置用相频特性中ω -90°时所对应的频率ω作为系统的固有频率的估计值则值与系统阻尼频率ξ的大小A有关 B无关 C略有关系 D有很大关系18二阶系统的阻尼率ξ越大则其对阶越输入的时的响应曲线超调量A越大 B越小 C不存在 D无关19二阶装置引入合适阻尼的目的是A是系统不发生共振B使得读数稳定C获得较好的幅频相频特性20不失真测试条件中要求幅频特性为而相频特性为A线形 B常数 C是频率的函数二填空题1一个理想的测试装置应具有单站值的确定的___2测试装置的特性可分为___特性和___特性3测试装置的静态特性指标有______和___4某位移传感器测量的最小位移为001mm最大位移为1mm其动态线形范围是__dB5描述测试装置动态特性的数学模型有_________等6测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统则称为___系统若其输入输出呈线形关系时则称为___系统7线形系统中的两个最重要的特性是指___和___8测试装置在稳态下其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值称为___如果它们之间的量纲一致则又可称为___9测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的___10测试装置对单位脉冲函数δt的响应称为___记为htht的傅氏变换就是装置的___11满足测试装置不失真测试的频域条件是___和___12为了求取测试装置本身的动态特性常用的实验方法是___和___13测试装置的动态特性在时域中用___描述在频域中用___描述14二阶系统的主要特征参数有______和___15已知输入信号 xt 30cos30t30°这时一阶装置的Aω 087 -217°则该装置的稳态输出表达式是yt ___16影响一阶装置动态特性参数是___原则上希望它___17二阶系统的工作频率范围是___18输入xt输出yt装置的脉冲响应函数ht它们三者之间的关系是__19测试装置的频率响应函数为Hjω则|Hjω|表示的是___∠Hjω表示的是___它们都是___的函数20信号xt 输入τ 05的一阶装置则该装置的稳态输出幅值A ___相位滞后___21一个时间常数τ 5s的温度计插入一个以15℃min速度线形降温的烘箱内经半分钟后取出温度计指示值为90℃这时烘箱内的实际温度应为___参考答案一选择题1C 2B 3C 4D 5B 6A 7D 8B 9C 10B 11B A 12B 13A 14B 15B 16C 17B 18B 19C 20BA二填空题1输出输入关系2静态特性动态特性3灵敏度非线形度回程误差4405微分方程传递函数频率响应函数6定常时不变线形7线形叠加性频率保持性8灵敏度放大倍数9传递函数10脉冲响应函数频率响应函数11幅频特性为常数相频特性为线形12阶越响应法频率响应法13微分方程频率响应函数14静态灵敏度固有频率阻尼率15 261cos30t83°16时间常数τ越小越好1718 卷积关系19输出与输入的幅值比幅频特性输出与输入的相位差相频特性频率2021 8875℃典型例题例1 现有指针式电流计4只其精度等级和量程分别为25级100μА25级200μА15级100Μа15级1mA被测电流为90μА时用上述4只表测量分别求出可能产生的最大相对误差即标称相对误差并说明为什么精度等级高的仪表测量误差不一定小仪表的量程应如何选择解4块表的相对误差分别为仪表量程选择应使仪表示值在满足量程的13以上例2测试系统分别由环节的串联并联和反馈回路构成如下图所示求图示各系统的总灵敏度为各环节的灵敏度解1系统由串联环节组成时图a总灵敏度为2系统由并联环节组成时图b总灵敏度为3系统由并反馈回路组成时图c总灵敏度为例3求下图所示的R-L-C电路当开环闭合后电流it的变化规律已知图中E 100VL 1HR 100ΩC 001Μf解根据基尔霍夫定理∑E 0拉氏变换后得拉氏反变换后得例4求下图所示的PID控制器的传递函数解根据运放原理式中例5求周期信号xt 05cos10t02cos100t-45°通过传递函数为的装置后得到的稳态响应解设式中当系统有输入时则输出为且式中同样可求得当输入为时有输出为且此装置对输入信号xt具有线形叠加性系统输出的稳态响应为例6用一个具有一阶动态特性的测量仪表τ 035s测量阶跃信号输入由25单位跳变到240单位求当t 035s07s2s时的仪表示值分别为多少解一阶装置的单位阶跃输入时的响应为当输入由跳变至单位时输出响应表达式为所以t 035s时仪表示值为t 07s时仪表示值为t 2s时仪表示值为例7图示RC电路中已知C 001μF若的幅值为100频率为10kHz并且输出端的相位滞后30°求此时的R应为何值输出电压幅值为多少解该RC电路为一阶系统并且τ RC则有当滞后于时则有由于输出的幅值为例8用图示装置去测周期为1s2s5s的正弦信号问幅值误差是多少R 350KωC 1μF解根据基尔霍夫定律因为并且所以有两边拉氏变换后得这是一个高通滤波器当时幅值相对误差式中输入信号幅值输出信号幅值当T 2s时当T 1s时当T 5s时例9试求传递函数为和的俩每个个环节串联后组成的系统的总灵敏度解求当S 0时的两传递函数之值两环节串联后系统的总灵敏度为S 30×41 123例10用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量如果要求限制振幅误差在5%以内则时间常数应取多少若用具有该时间常数的同一系统作50Hz的正弦信号测试问此时振幅误差和相角差是多少解1振幅相对误差限制在5以内则当则2振幅的相当误差为且相角差为例11 设一力传感器可作为二阶凝结处理已知传感器的固有频率阻尼比ξ 014时用其测量正弦变化的外力频率f 400Hz求振幅比Aω及φω是多少若ξ07时则Aω及φω将改变为何值解1按题意当时即且ξ 014则有即此时的幅值比为Aω 131相位移为-1057°2当ξ 07时可解得A400 0975φ400 -4303°即幅值比为A400 0975相位移为-4303°例12设有单自由度振动系统其活动质量块的质量为44N弹簧刚度为Nm阻尼比为ξ 0068求此系统的粘性阻尼系数固有频率有阻尼固有频率以及质量块受周期力激励下其位移共振频率速度共振频率解1粘性阻尼系数c2固有阻尼频率3有阻尼固有频率4位移共振频率5速度共振频率例13如图所示一个可视为二阶系统的装置输入一个单位阶跃函数后测得其响应中产生了数值为015的第一个超调量峰值同时测得其振荡周期为628ms已知该装置的静态增益为3试求该装置的传递函数和该装置在无阻尼固有频率处的频率响应解二阶系统在欠阻尼下工作时其单位阶跃响应为此式表明其瞬态响应是以的角频率作衰减振荡按求极值的通用方法可求得各振荡峰值所对应的时间将代入上式可得超调量峰值M和阻尼比ξ的关系根据题意装置静态增益为3故其单位阶跃的最大过冲量所以由于阻尼振荡周期该装置的传递函数为式中频率响应函数为在时的频率响应式中ξ 069k 3例14动圈磁电式绝对振动速度传感器的力学模型如下图所示设质量块相对于壳体的运动为壳体感受的绝对振动为即为被测振动试求1写出质量块相对于传感器壳体的运动微分方程求出其传递函数及幅频特性和相频特性的表达式2设动圈线圈的有效工作长度为气隙磁感应强度为B求输出电影et与振动速度的幅频特性与相频特性解1列写运动微分方程质量块m的绝对运动为根据∑F ma则有得上式取拉式变换后得设则可得传递函数形式为将代入上式得频率特性为幅频相频2由于所以当壳体感受的振动为正弦函数时则有所以输出电压et对输入振动速度的幅频特性和相频特性分别为例15图示为二级RC电路串联构成的四端网络试求该四端网络的总传递函数并讨论负载效应问题解由图示可以看出前一级RC电路的传递函数为后级RC电路的传递函数为当串联连接后后级RC电路成为前一级RC电路的负载它们之间将产生负载效应所以电路总传递函数不能简单地把两级传递函数相乘获得根据图示电路可列写以下微分方程在零初始条件下对上述方程取拉氏变换后得消去中间变量和得讨论1传递函数分母中的项是两级RC电路串联后相互影响而产生的负载效应的结果2若前级RC电路的输入量是无负载的或者说假设负载阻抗为无穷大是则有3只要在两级RC电路中间设置一隔离放大器如下图就可以得到无负载效应的传递函数隔离放大器通常由运放电路组成运放具有很高的输入阻抗这时的传递函数为第三章习题一选择题1电涡流式传感器是利用材料的电涡流效应工作的A金属导电 B半导体 C非金属 D2为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响可采用A电压放大器 B 电荷放大器 C前置放大器3磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个A 一阶环节 B二阶环节 C比例环节4 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应其固有频率A远高于 B远低于 b C等于5随着电缆电容的增加压电式加速度计的输出电荷灵敏度将A相应减小 B比例增加 C保持不变6 压电式加速度计其压电片并联时可提高A电压灵敏度 B电荷灵敏度 C电压和电荷灵敏度7调频式电涡流传感器的解调电路是A整流电路 B相敏检波电路 C鉴频器8 压电式加速度传感器的工作频率应该其固有频率A远高于 B 等于 C远低于9下列传感器中是基于压阻效应的A金属应变片 B半导体应变片 C压敏电阻10压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的成正比A位移 B速度 C加速度11石英晶体沿机械轴受到正应力时则会在垂直于的表面上产生电荷量A机械轴 B电轴 C光轴12石英晶体的压电系数比压电陶瓷的A大得多 B相接近 C小得多13光敏晶体管的工作原理是基于效应A外光电 B内光电 C光生电动势14一般来说物性型的传感器其工作频率范围A较宽 B较窄 C不确定15金属丝应变片在测量构件的应变时电阻的相对变化主要由来决定的A贴片位置的温度变化B 电阻丝几何尺寸的变化C电阻丝材料的电阻率变化16电容式传感器中灵敏度最高的是A面积变化型 B介质变化型 C极距变化型17 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为A电容量微小影响灵敏度B灵敏度与极距的平方成反比间距变化大则产生非线形误差C非接触测量18高频反射式涡流传感器是基于和的效应来实现信号的感受和变化的 A涡电流 B纵向 C横向 D集肤19压电材料按一定方向放置在交变电场中其几何尺寸将随之发生变化这称为效应A压电 B压阻 C压磁 D逆压电20下列传感器中能量控制型传感器是和能量转换型传感器是和A光电式 B应变片 C电容式 D压电式二填空题1可用于实现非接触式测量的传感器有___和___等。
(完整版)汽车试验学测试作业及答案
1-2求周期性三角波的均值和均方根值。
周期性三角波的数学表达式为22()22A TA t tTx tA TA t tT⎧+-<<⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩解:()()022002202222022111212d d d d111124242T TTTTxTTA Ax t t x t t A t t A t t T T T T T TA AAt t At tT T T TAT A T AT A TT T T TAμ---⎛⎫⎛⎫===++-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+⋅+-⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=-⋅+-⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎰⎰⎰⎰()222222222200222202222222222223223220 211212d d d144144d d124124331TTTTTTTxA Ax t t A t t A t t T T T T TA A A AA t t t A t t tT T T T T TA A A AA t t t A t t tT T T T T TATψ---⎛⎫⎛⎫==+⋅+-⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+⋅+⋅+-⋅+⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+⋅+⋅+-⋅+⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎰⎰⎰⎰⎰22232223222 22412424382438 3T A T A T T A T A TAT T T T T A⎛⎫⎛⎫⋅-⋅+⋅+⋅-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=22rms333xAx Aψ===1-3求双边指数函数的傅里叶变换,双边指数函数的波形如下图所示,其数学表达式为:0()(0)0at ate t x t a et -⎧-∞<<⎪=>⎨<<∞⎪⎩解:()()()()()()()00000022221d 211d d 2211d d 221122*********j tat j t at j t a j t a j t a j t a j t X x t e t e e t e e t e t e t e e a j a j a j a j a a a a ωωωωωωωωππππππωπωπωπωπωπω∞--∞∞----∞∞--+-∞--+∞-∞==⋅+⋅=+=⋅-⋅-+=⋅+⋅-+=⋅+=+⎰⎰⎰⎰⎰1-6设()x t 与()y t 为互不相关的两信号,且()()()f t x t y t =+,()x t 、()y t 的自相关函数分别为()x R τ和()y R τ,求证()()()f x y R R R τττ=+。
贾民平测试技术课后习题-答案
测试技术第一章习题(P29)解:(1)瞬变信号-指数衰减振荡信号,其频谱具有连续性和衰减性。
(2)准周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱仍具有离散性。
(3)周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解:x(t)=sin2t f的有效值(均方根值):2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 解:周期三角波的时域数学描述如下:(1)傅里叶级数的三角函数展开:T 0/2-T 0/2 1x (t ) t. . . . . .⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(00000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ,式中由于x(t)是偶函数,t n 0sin ω是奇函数,则t n t x 0sin )(ω也是奇函数,而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此,其三角函数展开式如下:其频谱如下图所示:(2)复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下:A ϕ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …)单边幅频谱 单边相频谱)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ0 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解:该三角形窗函数是一非周期函数,其时域数学描述如下:用傅里叶变换求频谱。
物理化学公式及概念
物理化学公式及概念物理化学公式及概念⼀、⽓体22111., , 33p mnu pV mNu u u ===为根均⽅速率,2.,(B B ARpV nRT Nk T k N == =理想⽓体状态⽅程:玻尔兹曼常数)123.Dalton i i p p p p x p=++= 道尔顿()分压定律:……;分压:在同⼀温度下,各别⽓体单独存在,并占有与混合⽓体相同体积时的压⼒,334., , 22t t m B E k T E RT u ===21.5*2245.()2mv kT m Maxwell f v e vkT -?? = ?π??麦克斯韦()速率分布定律:06.()lnp MghBoltzmann p RT =-玻尔兹曼分布:7.A B v v =⽓体扩散定律:()()228.), m m m a a van der Waals p V b RT p V nb nRTV V+-=+-= ? ?????范德华(⽅程:⼆、热⼒学第⼀定律1. 隔离系统(孤⽴系统)、封闭系统、敞开系统2. ⼴度性质、强度性质3. 热动平衡、⼒学平衡、相平衡、化学平衡4. 等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、环状过程5.W p dVδ=-体外体积功:6.,U Q W dU Q W ?=+=δ+δ7. 功与过程、准静态过程、可逆过程8.,pdefH U PV H Q +?= 焓:,,9.,,,p m v m p v pv p v p vC C R C C nRQ Q H U C C dT T dT T δδ -=-===== ? ???????热容:1122112110.(),()1p vv C pV TV p T C p V p V W C T T W γγγγγγ--====-==-=-理想⽓体绝热可逆过程⽅程和做功:热容商或绝热指数常数常数常数2211,,11.T T p m v m T T H nC dTU nC dT==理想⽓体任意过程:12.1c h T T η =-热机效率:13.p v r r Q Q nRT H U nRT =+??=?+?化学反应的热效应:或14.()(0), DEn n B B B DEdefd d n n d ξξνξξνν +==反应进度:……15.o oor B r r mH H H n νξ?? ?==标准摩尔焓变:16.()Hess 盖斯定律17.o o or m c m sol mH H H ⼏种热效应:标准摩尔⽣成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔溶解热 2121,18. ()()(), ()T o or m r m p p B p m T BKirchhoff H T H T C dT C C B ν?=?+? ?=∑?基尔霍夫定律:,19.or m p H T C=∑⽣成物和剩余物绝热反应:反应释放的热量全部⽤于提⾼⽣成物和多余物的温度,三、热⼒学第⼆定律1.S ?熵是状态函数,当始态终态⼀定时,有定值,它的数值可由可逆过程的热温商求得2. 0iso sys sur dS S S =?+?≥213. () (RR Q dS Q TdS T S S Tδ===-?、等温过程)max 21124. ln ln R W Q V p S nR nR T T V p -?====理想⽓体等温可逆变化:5. H S T ??=(相变)(相变)(相变)等温、等压可逆相变:6. )ln B Boltzmann S k =Ω玻尔兹曼(公式:7. (), defGibbs GH TS G H T S -?=?-?吉布斯⾃由能:8. (' )ln ln ln o r m p p r m pvan t Hoff G RT K RT Q G RT Q ?=-+=?+范特霍夫等温式:21*21,9. ()(), ()T p oo r m r mp B p m T BC dT S T S T C C B Tν??=?+ ?=∑?四、多组分系统热⼒学1. ()()() ()()B B B B B w c x m ρ多组分系统的组成表⽰法:质量浓度、质量分数、物质的量浓度摩尔分数、质量摩尔浓度*2. (), A A A Raoult p p x A =拉乌尔定律:为溶剂 ,3. ()B x B B Henry p k x B =亨利定律:,为挥发性溶质*2*,()4. , f f f B f Afus m AR T T k m k M H==凝固点降低:*2*,()5. , b b b B b Avap m AR T T k m k M H ?==?沸点升⾼:6. ,B BB RT c RT M ρ∏∏==渗透压:7. ()()K D 分配系数和分配⽐五、相平衡'1. Ф, , 2(,)deff C n C S R R n T p +=+--相率:通常为2. ()dp HClapeyron dT T V ?=克拉贝龙⽅程:2112123. ()1111 ln oovap msub m Clapeyron Clausius H H p p R T T R T T -=---- ? ???克拉贝龙-克劳修斯⽅程:或注:仅对⽓固、⽓液平衡成⽴!114. ()88vap mbH Trouton J K mol T --?≈??楚顿规则:六、化学平衡1. op c x p K K K K 、、及的定义2. ,()BBBBx p p c K K pK K RT νν-∑∑==3. o f mGibbs G ?标准摩尔⽣成⾃由能:4. ()Ellingham 埃灵罕姆图22112()ln 115. ln ()o oo r mr m o H H K T d K dT RT K T R T T =?=- 温度对化学平衡的影响:6. ()or mor mH T S ?=?转折温度反应趋势的改变:七、电解质溶液01. ()tFaraday Idt nF=?法拉第电解定律:2. 100%100%η=按法拉第定律计算所需理论电荷量电极上产物的实际质量实际所消耗的电荷量按法拉第定律计算应获得的产物质量电流效率:;113. ()()(), , m m def I Gl G G V R U A c κκκκρΛ====Λ=电导、电导率、摩尔电导率:*34. (10.001m m c mol dm ∞-Λ=Λ-5. m m m νν∞∞∞++--Λ=Λ+Λ离⼦独⽴移动定律:*2116. ()()()mo o m m m cc Ostwald K ∞∞Λ=+ΛΛΛ奥斯特⽡尔德稀释定律:仅对弱电解质成⽴7. 测定难溶盐的溶解度和电导滴定218. 2B B BdefIm z ∑离⼦强度:*. ()lg 9i i Debye Huckel Az γγ±--=-=德拜休克尔极限定律:⼋、可逆电池的电动势及其应⽤,1. ()r T p G nEF=-连接热⼒学与电化学的桥梁:2232122..|().|()|().(),()|().()|()|()A Zn Zn s B H H g Pt s C Fe a Fe a Pt s D Cl a AgCl s Ag s ++++-----电极的类型及符号:⾦属⾦属离⼦电极:⽓体离⼦电极:离⼦电极:⾦属⾦属难溶盐电极:(|Re )(|Re )(|Re )(|Re )3.()Ox d Ox d Ox d Ox d E E =-=-+-右左电池电动势:0.0594.()ln ;298,lg o o RT Nernst E E T K E E nF n =+==+[氧化型][氧化型]能斯特⽅程:当[还原性][还原性]5.,r m r m r m r m p p ppE E E S nF HG T S nEF nFT T T T E E T==+=-+温度系数:只要通过实验测得电池的可逆电动势和温度系数,就可求出相应的热⼒学数据6.()lno RT Nernst nF ??=+[氧化型]电极反应的能斯特⽅程:[还原性]()7.,,ln10x s x s E E FpH pH pH x s RT -=+的测定:代表待测溶液代表标准溶液8.pH -元素电势图、电势图及其应⽤九、化学动⼒学11[]11.()B B B defdp d d B rV dt dt dt ξνν==化学反应速率:⽤于⽓相反应2.质量作⽤定律(只适⽤于基元反应)3.具有简单级数反应的速率公式和特征:1/21''1/21/2''1/24.(1)(2)(3)(4)lg ,1lg n t t ta n t a a a -?? ???==+ ? ?反应级数的测定⽅法:积分法微分法半衰期法改变物质数量⽐例法半衰期法公式:取对数得:111115.(11)ln ,,e e e e e x x a x k k k k K ta x x x k ----===-对峙反应级:1112226.(11)ln(),k x ak k t a x k x -=+=-平⾏反应级:11212221*1212121212112127.,(),(1)ln ln ,k t k t k t k t k t k k k m m k a k k x ae y e e z a e e k k k k k k k k k t y a k k k ------== -=-+---??-== ?-??连续反应:22112ln 118.(),ln aE a a RTE E k d kArrhenius k AedT RT k R T T -==?=- ?阿仑尼乌斯公式:微分式:积分式:,,9.,a i a iiiE E k k ==∏∑总总活化能与速率常数间的对⽐:10.()稳态近似与平衡近似根据反应机理确定反应速率⽅程121[][][]11.(),,,[][][]211111,[][]m M M m M M m m r k k E S r S K Michaelis r K S k ES r K S K r r S r r S -+= ====+=?+酶催化:常数当时与呈线性关系⼗、表⾯物理化学⼗⼀、胶体分散系统和⼤分⼦溶液。
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练习2.1
解答:
(a) 终结符号为:{(,),a,,,}
非终结符号为:{S,L}
开始符号为:S
(b)
① (a,a) ②(a,(a,a)) ③ (a,((a,a),(a,a)))
(c) ① (a,a)
S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,a)
② (a,(a,a))
S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,(L) (a,(L,S))
(a,(S,S)) (a,(a,S)) (a,(a,a))
③ (a,((a,a),(a,a)))
S (L) (L,S) (S,S) (a,S) (a,(L)) (a,(L,S))
(a,(S,S)) (a,((L),S)) (a,((L,S),S)) (a,((S,S),S))
(a,((a,S),S)) (a,((a,a),S)) (a,((a,a),(L)))
(a,((a,a),(L,S))) (a,((a,a),(S,S))) (a,((a,a),(a,S)))
(a,((a,a),(a,a)))
(d) ① (a,a)
S (L) (L,S) (L,a) (S,a) (a,a)
②(a,(a,a))
S (L) (L,S) (L,(L)) (L,(L,S)) (L,(L,a))
(L,(S,a)) (L,(a,a)) (S,(a,a)) (a,(a,a))
③(a,((a,a),(a,a)))
S (L) (L,S) (L,(L)) (L,(L,S)) (L,(L,(L)))
(L,(L,(L,S))) (L,(L,(L,a))) (L,(L,(S,a)))
(L,(L,(a,a))) (L,(S,(a,a))) (L,((L),(a,a)))
(L,((L,S),(a,a))) (L,((L,a),(a,a))) (L,((S,a),(a,a)))
(L,((a,a),(a,a))) (S,((a,a),(a,a))) (a,((a,a),(a,a)))
(e) L(G[S]) = (α
1,α
2
,...,α
n
)或a
其中α
i
(1≤i≤n)是L(G[S])。
即L(G[S])产生一个以a为原子的纯表,但不包括空表。
练习2.2解答:
(a) 句子abab有如下两个不同的最左推导:
S aSbS abS abaSbS ababS abab
S aSbS abSaSbS abaSbS ababS abab
所以此文法是二义性的。
(b) 句子abab的两个相应的最右推导:
S aSbS aSbaSbS aSbaSb aSbab abab
S aSbS aSb abSaSb abSab abab
(c> 句子abab的两棵分析树:
(一) (二)
(d) 此文法产生的语言是:所有a的个数与b的个数相等的由a和b组成
的字符串。
练习2.3
解答:
(a) 终结符号为:{or,and,not,(,),true,false}
非终结符号为:{bexpr,bterm,bfactor}
开始符号为:bexpr
(b) 句子not(true or false)的分析树为:
(c) 用归纳法说明如下:
(1) 不含运算的布尔表达式,常数true和false由此文法产生: bexpr => bterm => bfactor => true
bexpr => bterm => bfactor => false
(2) 设结论对于少于n(n≥1)个运算的布尔表达式成立,即若be1和be2是含有少于n个运算的布尔表达式,则有:bexpr be
1,bexp rbe
2。
(3) 对于含有n个运算的布尔表达式,可表示成下面三种形式:
(a) (be
1) or (be
2
)
(b) (be
1) and (be
2
)
(c) not (be
1
)
对于(a):bexpr => bexpr or bterm
=> bterm or bterm => bfactor or bterm => (bexpr) or bterm (be 1) or bterm
=> (be 1) or bfactor => (be 1) or (bexpr)
(be 1) or (be 2)
同理,有: bexpr (be1) and (be 2) bexpr not (be 1)
综上所述,此文法所产生的语言是全体布尔表达式。
练习2.4
解答:
A :①
B :③
C :①
D :②
E :④
练习2.5
解答:
(1) 把a n b n c i 分成a n b n 和c i 两部分,分别由两个非终结符号生成,因此,生成此文法的产生式为:
S → AB
A → aAb|ab
B → cB|ε
(2) 令S 为开始符号,产生的w 中a 的个数恰好比b 多一个,令E 为一个非终结符号,产生含相同个数的a 和b 的所有串,则产生式如下:
S → aE|Ea|bSS|SbS|SSb
E → aEbE|bEaE|ε
(3) 设文法开始符号为S ,产生的w 中满足|a|≤|b|≤2|a|。
因此,可想到S 有如下的产生式 (其中B 产生1到2个b ):
S → aSBS|BSaS
B → b|bb
(4) S → 〈奇数头〉〈整数〉〈奇数尾〉
|〈奇数头〉〈奇数尾〉
|〈奇数尾〉
〈奇数尾〉→ 1|3|5|7|9
〈奇数头〉→ 2|4|6|8|〈奇数尾〉
〈整数〉→〈整数〉〈数字〉|〈数字〉〈数字〉→ 0|〈奇数头〉。