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大学物理下册 第六章习题课选讲例题

大学物理下册 第六章习题课选讲例题
_
We

2
4π 0
ln
R2 R1
Eb
max
2 π 0 R1
max 2 π 0 E b R1
W e π 0 E R ln
2 b 2 1
R2 R1
1) 0
l
-+ -+ -+ -+
_
_
R1
R2
_ _
dW e d R1
π 0 E R 1 ( 2 ln
点,则距球心 r 的 P 点(R1 < r < R2)电势为 (A)
Q1 4 π 0 r Q1 4 π 0 R1 Q2 4 π 0 R 2 Q2 4 π 0 R 2
(B)
Q1 4 π 0 r

Q2 4 π 0 r
(C)
(D) 4 π 0 R1 4 π 0 r
Q1
Q2
例 有一外表形状不规则的带电的空腔导体,比 较 A 、 两点的电场强度 E 和电势U ,应该是: () B
U d 1000 10
3
V m
1
10 V m
6
1
10 kV m
3
1
Байду номын сангаас
E E0 r
3 . 33 10 kV m
2
1
P ( r 1) 0 E 5 . 89 10
6
C m
2
-2
0 0 E 0 8 . 85 10
Q
S
D dS
q
可得
0 r RA
2 2
E1 0 E2 q / 4 π 0r E3 q / 4 π 0r

大学物理第14章习题课选讲例题

大学物理第14章习题课选讲例题



2 nb


2 b
7

L
n
b
m
3
n
5 . 89 10 2 8 10
5
2 . 4 10
1 . 53 m
例 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做 牛顿环实验,测得第个 k 暗环的半径为5.63mm , 第 k+5 暗环的半径为7.96mm,求平凸透镜的曲率半径R. 解
k 2,
k 3,
n1 d 552 nm

2 3 n 1 d 368 nm
绿色
(2) 透射光的光程差 Δ t 2 dn 1
k 1,
k 2,
k 3,
/2




2 n1 d 11/ 2
2 n1 d 2 1/ 2
2 n1 d 3 1/ 2
暗条纹
r 2 n 2 e ( 2 k 1)
n1 n2
n3

2
e (4 1 )
k 0 ,1, 2 ,

第 5 条暗条纹
k = 4
2 2n2

在单缝的夫琅和费衍射实验中,屏上第三
6 个半波带,
级暗纹对应的单缝处波面可划分为
若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是
__________ 第一级亮纹
rk kR
rk 5 (k 5) R
5 R rk 5 rk
2

2

2
R
r
2 k 5
r
2 k
5

( 7 . 96 mm ) ( 5 . 63 mm )

数学分析第三讲 数列极限综合例题选讲

数学分析第三讲  数列极限综合例题选讲

nn
n n 1 1
n1 n 1
nn11
利用an bn a b an1 an2b bn1
n 1n nn1
1
1 n
n
n
e n
1n
3
n 3, n n 单调递减.
得到结论:Sup n n = max 1, 2, 3 3 3 3
综合例题
例11
n
xn
.
解:分析数列
1 xn 1 xn1 1 / 4 2 xn 1 xn 1 / 4
xn 1 xn xn 1 xn1 xn xn1 xn单调有界
根据数列极限的保序性
lim n
xn
1
lim
n
xn1
1 / 4 1 1
4
lim n
xn
1
lim
n
xn
0 1, N
xn p xn
ln max
x1 ln q
结论得证
x0
1,1 , n
N
,p
N
*:
柯西(Cauchy,Augustin Louis, 1789-1857)法国数学 家. 在数学领域有很高的建树. 在复变函数论、微分方程等领 域研究具有开创性工作. 柯西是微积分严密化创始人之一.
n2 1
1/
8
+
n
1 1/
4
n2 1
1/
4
+
n
1 1/
2
n2 1
1/
2
+
n
1
分母最高次: n1/4 n1/2 n n7/4
解:原式=
2n / n7 / 4
lim
0

截长补短法(初中数学经典例题和方法选讲)

截长补短法(初中数学经典例题和方法选讲)

变式练习
练习3.已知:如图,在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC, ∠C=60°,BD平分∠ABC.求证:BC=AB+AD.
A D
B
C
变式练习
练习4.如图,AC平分∠BAD,CE⊥AB于E,∠B+∠D=180°
求证:AE=AD+BE.
C
D
A
EB
变式练习
练习5.如图,四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD, 点E为AB上一点,点F为AD上一点,∠BCD=2∠ECF, 求证:EF=BE+DF
证明:如图,延长CE,交BA的延长线于点F. ∵CE⊥BD∴∠BEF=∠BEC=90° ∵∠BAC=90°∴∠CAF=∠BAD=90°
∵∠3=∠4∴∠1=∠5
在△BAD和△CAF中
∴△BAD≌△CAF(ASA)∴BD=CF∵BE平分 ∠ABC∴∠1=∠2 在△BEF和△BEC中
∴△BEF≌△BEC(ASA) ∴EF=EC∴2CE=CF ∴2CE=BD
变式练习
练习7.如图所示,在D ABC是边长为1的正三角形,DBDC 是顶角为120°的等腰三角形, Ð MDN=60°,点M、N分 别在AB、AC上,求的DAMN的周长。
典型例题
例4.已知:如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,BD平
分∠ABC,CE⊥BD交BD的延长线于点E.求证:2CE=BD
分析:证两个角的和是180°,可把它们移到一起, 让它们是邻补角,即证明∠BCP=∠EAP,因而此 题适用“补短”进行全等三角形的构造.
证明:过点P作PE垂直BA的延长线于点E,如图3-2∵∠1=∠2,且 PD⊥BC∴PE=PD,在Rt△BPE与Rt△BPD中,

定态与守恒量的性质及例题选讲

定态与守恒量的性质及例题选讲

2 3
1
(
x)

1 6
2
(
x)

1 6
3
(
x)
W
(E1,
0)

2 3
;
能量取其它值的概率皆为零。
W
(
E2
,
0)

1 6
;
W
(
E3
,
0)

1 6
t=0 时能量的平均值为
E

3 n1
EnW (En ,
0)

2 3
E1

1 6
E2

1 6
E3

2 2 2a2

2 3
12

1 6

22
(x) 其中,
为粒子的第 n 个能量本征态。
n
(1)求 t = 0 时能量的取值概率及平均值;
(2)求 t > 0 任意时刻的波函数

(3)求 t > 0 时能量的取值概率及平均值。
(x,t)
解:非对称一维无限深方势阱中粒子的本征解为
n
2 a
sin

n
a
x

(阱内)
En

守恒量是对体系的任意一个运动状态而言并且是指这个力学量在体系的任一运动状态下的平均值不随时间变化但并没有要求这个力学量有确定值
定态与守恒量的性质及例题选讲
定态:体系的一种特殊的状态——能量的本征态。 定态的性质:在定态下,一切力学量(不显含t)的取值概率分布和平均值都不随时间改变。
(1)在定态下,一切力学量(不显含时间t)的取值概率分布不随时间改变。

高数建模例题选讲

高数建模例题选讲

例1(鱼的游动路线)('18)观察鱼在水中的运动发现,它不是水平游动,而是突发性地锯齿状地向上游动和向下滑行。

可以认为这是在长期进化过程中鱼类选择的消耗能量最小的运动方式.设鱼总是在静水中以常速v 运动,鱼在水中净重为w ,向下滑行时的阻力是w 在运动方向的分力;向上游动时所需的力是w 在运动方向分力与游动所受阻力之和,又设游动的阻力是滑行阻力的k 倍,鱼向下滑行时不消耗能量.(1) 求证:当鱼要从A 点到达处于同一水平线上的B 点时(如图所示),沿折线ACB 运动消耗的能量与沿水平线AB 运动消耗的能量之比)sin(sin sin βαβαλ++=k k(2) 据实际观察,α角约为o 11,k 值约为2,试根据鱼消耗能量最小的准则估算最佳的β角.CB 解:(1)设鱼滑行所受的阻力为1f ,滑动时所受的阻力为2f ,由题意知,⎩⎨⎧==121sin kf f w f α …('2)于是,鱼沿水平方向游动消耗的能量αsin 11AB kw AB f E ⋅=⋅= …('2) 鱼沿折线ACB 运动消耗的能量,相当于沿AC 游动消耗的能量为AC k w AC f w E )sin sin ()sin (22βαβ+=+= …('3))sin(sin sin sin sin sin 12βαβααβαλ++=+==k AB AC k E E …('3) (2)鱼从A 移动到B ,要使消耗能量最小,则当α,k 一定时,只要选取适当的β解,使λ最小即可. …('1)∵)(sin )cos()sin sin ()sin(cos 12βαβαβαβαββλ+++-+=k k d d )(sin )]cos(1[sin 2βαβαα++-=k k …('3) ∴令0=βλd d ,求得k1)cos(=+βα …('2) ∵o k 11,2==α ∴最佳的o o o 491160=-=β . …('2)例2(标尺的设计) ('12)在石油的生产地和加工厂,为储存原油,常使用大量的水平安置的椭圆柱储油罐,其横向长度为L ,而底面是长轴为a 2,短轴为b 2的椭圆,上端有一注油孔,由于经常注油和取油,有时很难知道油罐中的余油量。

高中数学典型例题解析

高中数学典型例题解析

任意角三角函数三、经典例题导讲[例1] 若A 、B 、C 是ABC ∆的三个内角,且)2(π≠<<C C B A ,则下列结论中正确的个数是( )①.C A sin sin < ②.C A cot cot < ③.C A tan tan < ④.C A cos cos < A .1 B.2 C.3 D.4错解:C A < ∴ C A sin sin <,C A tan tan <故选B错因:三角形中大角对大边定理不熟悉,对函数单调性理解不到位导致应用错误 正解:法1C A < 在ABC ∆中,在大角对大边,A C a c sin sin ,>∴>法2 考虑特殊情形,A 为锐角,C 为钝角,故排除B 、C 、D ,所以选A . [例2]已知βα,角的终边关于y 轴对称,则α与β的关系为 . 错解:∵βα,角的终边关于y 轴对称,∴22πβα=++πk 2,()z k ∈错因:把关于y 轴对称片认为关于y 轴的正半轴对称. 正解:∵βα,角的终边关于y 轴对称 ∴)(,22Z k k ∈+=+ππβα即)(,2z k k ∈+=+ππβα说明:(1)若βα,角的终边关于x 轴对称,则α与β的关系为)(,2Z k k ∈=+πβα(2)若βα,角的终边关于原点轴对称,则α与β的关系为)(,)12(Z k k ∈++=πβα (3)若βα,角的终边在同一条直线上,则α与β的关系为)(,Z k k ∈+=παβ[例3] 已知542cos ,532sin-==θθ,试确定θ的象限. 错解:∵0542cos ,0532sin <-=>=θθ,∴2θ是第二象限角,即.,222z k k k ∈+<<ππθπ从而.,244z k k k ∈+<<ππθπ故θ是第三象限角或第四象限角或是终边在y 轴负半轴上的角.错因:导出2θ是第二象限角是正确的,由0542cos ,0532sin <-=>=θθ即可确定, 而题中542cos ,532sin -==θθ不仅给出了符号,而且给出了具体的函数值,通过其值可进一步确定2θ的大小,即可进一步缩小2θ所在区间.正解:∵0542cos ,0532sin<-=>=θθ,∴2θ是第二象限角, 又由43sin 22532sinπθ=<=知z k k k ∈+<<+,22432ππθππ z k k k ∈+<<+,24234ππθππ,故θ是第四象限角. [例4]已知角α的终边经过)0)(3,4(≠-a a a P ,求ααααcot ,tan ,cos ,sin 的值. 错解:a y x r a y a x 5,3,422=+=∴=-=3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-=-=-===∴a a a a a a a a αααα错因:在求得r 的过程中误认为a >0正解:若0>a ,则a r 5=,且角α在第二象限3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-=-=-===∴a a a a a a a a αααα 若0<a ,则a r 5-=,且角α在第四象限3434cot ,4343tan ,5454cos ,5353sin -=-=-=-==--=-=-=∴a a a a a a a a αααα说明:(1)给出角的终边上一点的坐标,求角的某个三解函数值常用定义求解; (2)本题由于所给字母a 的符号不确定,故要对a 的正负进行讨论. [例5] (1)已知α为第三象限角,则2α是第 象限角,α2是第 象限角; (2)若4-=α,则α是第 象限角. 解:(1)α 是第三象限角,即Z k k k ∈+<<+,2322ππαππZ k k k ∈+<<+∴,4322ππαππ,Z k k k ∈+<<+,34224ππαππ当k 为偶数时,2α为第二象限角当k 为奇数时,2α为第四象限角而α2的终边落在第一、二象限或y 轴的非负半轴上.(2)因为ππ-<-<-423,所以α为第二象限角. 点评:α为第一、二象限角时,2α为第一、三象限角,α为第三、四象限角时,2α为第二、四象限角,但是它们在以象限角平分线为界的不同区域.[例6]一扇形的周长为20cm ,当扇形的圆心角α等于多少时,这个扇形的面积最大?最大面积是多少?解:设扇形的半径为rcm ,则扇形的弧长cm r l )220(-=扇形的面积25)5()220(212+--=⋅-=r r r S 所以当cm r 5=时,即2,10===rl cm l α时2max 25cm S =.点评:涉及到最大(小)值问题时,通常先建立函数关系,再应用函数求最值的方法确定最值的条件及相应的最值.[例7]已知α是第三象限角,化简ααααsin 1sin 1sin 1sin 1+---+。

四种命题例题选讲

四种命题例题选讲

反证法
例4
用反证法证明:如果a>b>0,那么 a b
分析探求:此题要由a>b>0,两边开方得到
a b 没有定理可用,所以用反证法证明。
证明:
假设 a 不大于 b , 则
a b

a b
因为a>0,b>0,所以
a b a a b a
与 a b b bab
这与已知条件a>b>0矛盾,
求证:弦AB、CD不 被P平分。
A A
O
证明:假设弦AB、CD被P平分, 由于P点一定不是圆心O, 根据垂径定理的推论,有
OP⊥AB ,OP⊥CD ,
o O
P
C C
P
D D
B
即过一点P有两条直线与OP垂直, 这与垂线性质矛盾。
所以,弦AB、CD不被P平分。
B
反证法的具体步骤: 第一步,假设命题的结论不成立,即假设结 论的反面成立。 第二步,从这个假设出发,经过推理论证, 得出矛盾。 第三步,由矛盾判定假设不正确,从而肯定 命题的结论正确。 由 导致矛盾 反 要证结论p 证 假设非p为 此 真 P一定为真 非p为假
(3)全等三角形一定是相似三角形 不全等三角形一定不是相似三角形 否命题是——————————
例3:与命题“能被6整除的整数,一定能被2 整除”等价的命题是( D )
A
B
能被2整除的整数,一定能被6整除
不能被6整除的整数,一定不能被2整除
C
D
不能被6整除的整数,不一定能被2整除
不能被2整除的整数,一定不能被6整除
练习与测试:
(1)试写出命题“若 则x=y 或x=-y”的逆命题、否命题、逆否命题,并判 断其真假。 解: 逆:若x=y或x=-y,则 x 2 y 2
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解答:



四叉树结点的度数均不大于4,结点总数应等于 度为i的结点数(记为ni)之和: N=no+n1+n2+n3+n4 (1) 因为度为 i的结点有i个孩子,而根结点不是任何 结点的孩子,故结点总数为: N=n1+2n2+3n3+4n4+1 (2) 由上面的(1)、(2)式得到: no=n2+2n3+3n4+1=1+20+60+1=82
例1-3

设A是一个线性表(a1,a2,…,an),若采用顺序 存储结构,则在等概率的前提下,平均插入一 个元素需要移动的元素个数为多少?若元素插 在ai和ai+1之间(0≤ i ≤n-1)的概率为
n -i n(n 1) / 2
则平均每插入一个元素所移动的元素的个数又 是多少?
解答:


在等概率的前提下,平均插入一个元素需要移动的 元素个数为:(0+1+2+…+n)/(n+1)=n/2 若元素插在ai和ai+1之间(0≤ i ≤n-1)的概率为 n -i n(n 1) / 2 ,则平均每插入一个元素所移动的元 素的个数为:
例题选讲
线性结构
1线性表

例1-1关于线性表的说法,下面选项正确的是 ( )。 A. 线性表的特点是每个元素都有一个前驱元素 和一个后继元素 B.线性表是具有n(n≥0)个元素的一个有限序列 C.线性表就是顺序存储的表 D.线性表只能用顺序存储结构实现
例1-2

下面关于线性表的叙述中,错误的是哪一个? A.线性表采用顺序存储,必须占用一片连续的存 储单元 B.线性表采用顺序存储,便于进行插入和删除操 作 C.线性表采用链式存储,不必占用一片连续的存 储单元 D.线性表采用链式存储,便于插入和删除操作

例6-10

若一棵二叉树的前序遍历序列和后序遍历序列分 别为1,2,3,4和4,3,2,1,则该二叉树的中序遍历序 列不会是( )。(2011)
A. 1,2,3,4 B. 2,3,4,1 C. 3,2,4,1 D. 4,3,2,1

例2-5

元素a,b,c,d,e依次进入初始为空的栈中,若元素 进栈后可停留、可出栈,直到所有元素都出栈, 则在所有可能的出栈序列中,以元素d开头的序 列个数是( )。(2011)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

例2-6

已知循环队列存储在一维数组A[0…n-1]中, 且队列非空时front和rear分别指向队头和队尾元 素。若初始时队列为空,且要求第1个进入队列 的元素存储在A[0]处,则初始时front和rear的值 分别是( )。(2011) A. 0,0 B. 0,n-1 C. n-1,0 D. n-1,n-1
树和二叉树
习题选讲
例6-1

树最适合用来表示(
)。
A. 有序数据元素 B. 无序数据元素 C. 元素之间具有分支层次关系的数据 D. 元素之间无联系的数据
例6-2

一棵含有n个结点的k叉树,可能达到的最 大深度和最小深度各为多少?
解答:一棵含有n个结点的k叉树,能达到最大深 度的是单支树,其深度为n;深度最小的是完全k 叉树。
解答:SA+(7*10+4)*3=SA+222

例3-3

设矩阵A是一个对称矩阵,为了节省存储空间, 将其下三角部分按行序存放在一维数组B[1..n(n1)/2]中,对任一下三角部分元素aij(i>=j),在一 维数组B的下标位置k的值是( )。
A. i(i-1)/2+j-1 C. i(i+1)/2+j-1 B. i(i-1)/2+j D. i(i+1)/2+j
ni 2 (n i) (12 2 2 n 2 ) n(n 1) / 2 n(n 1) i 0 2 1 2n 1 * n(n 1)( 2n 1) n(n 1) 6 3
n -1
例1-4

编写一函数,将一个线性表L(任何元素均不为0) 分拆成两个线性表,使L中大于0的元素存放在A 中,小于0的元素存放在B中。

3数组和稀疏矩阵

例3-1 数组A中,每个元素A[i][j]的长度为3个字 节,行下标i从1到8,列下标j从1到10,从首地 址SA开始连续存放在存储器内,存放该数组至 少需要的单元数是( )。
A. 80 B. 100 C. 240 D. 270

例3-2


数组A中,每个元素A[i][j]的长度为3个字节,行 下标i从1到8,列下标j从1到10,从首地址SA开 始连续存放在存储器内,该数组按行存放时, 元素A[8][5]的起始地址为( )。 A. SA+141 B. SA+144 C. SA+222 D. SA+225

为解决计算机与打印机之间速度不匹配的问题, 通常设置一个打印数据缓冲区,主机将要输出 的数据依次写入该缓冲区,而打印机则依次从 该缓冲区中取出数据。该缓冲区的逻辑结构应 该是( )。(2009) A.栈 B.队列 C.树 D.图

例2-4

设栈 S 和队列 Q 的初始状态均为空,元素 abcdefg 依次进入栈 S。若每个元素出栈后立即 进 入 队列 Q, 且 7 个 元素 出队 的顺 序是 bdcfeag, 则栈 S 的容 量至 少是( )。 (2009) A.1 B.2 C.3 D.4
答案要点:

(1)算法基本设计思想: 先将n个数据x0,x1,…,xp,…,xn-1原地逆置,得 到xn-1,…,xp,xp-1,…,x0,然后再将前n-p个和后p个 元素分别原地逆置,得到最终结果: xp,xp+1,…xn-1,x0,x1,…,xp-1
(2)算法实现
void Reverse(int r[],int left,int right) { int k=left, j=right,temp; while(k<j){ temp=r[k]; r[k]=r[j]; r[j]=temp; k++;j--; //k右移一个位置,j左移一个位置 } }

已知完全二叉树的第7层有10个叶子结点, 则整个二叉树的结点数最多是多少?
解答:由于本题求二叉树的结点数最多是多少 ,第7层共有27-1=64个结点,已知有10个叶子 结点,则其余54个结点均为分支结点。它在第8 层上有108个叶子结点。所以该二叉树的结点数 最多可达27-1+108=235。 注意:本题未说明完全二叉树的高度,但根据 题意,只能有8层。

例6-6

下列线索二叉树中(用虚线表示线索),符合 后序线索树定义的是( )。(2010)
例6-7

在一棵度为 4 的树 T 中,若有 20 个度为 4 的 结点,10 个度为 3 的结点,1 个度为 2 的结 点,10 个度为 1 的结点,则树 T 的叶结点个 数是( )。(2010)
A. 41 B. 82 C. 113 D. 122

例6-3

具有n个结点的满二叉树的叶子结点的个数是 多少?

解答:设该满二叉树的高度为h,由于满二叉树 中叶子结点都集中在最底层,所以该满二叉树 的叶子结点的个数为: 2h1 h h 1 则总的结点个数为: n 2 1 2 * 2 1
得: 2
h 1
n 1 2
例6-4
void LeftShift(int r[],int n, int p) { if(p>0 && p<n) { Reverse(r,0,n-1); //将全部数据逆置 Reverse(r,0,n-p-1); //将前n-p个元素逆置 Reverse(r,n-p,n-1); //将后p个元素逆置 } } (3)时间复杂度为O(n),空间复杂度O(1)。
例6-8

对 n(n 大于等于 2)个权值均不相同的字符构成 哈夫曼树,关于该树的叙述中,错误的是( ) (2010)
A.该树一定是一棵完全二叉树 B.树中一定没有度为 1 的结点 C.树中两个权值最小的结点一定是兄弟结点 D.树中任一非叶结点的权值一定不小于下一任 一结点的权值
例6-9
若一棵完全二叉树有768个结点,则C. 384 D. 385 解答:由性质4可得本完全二叉树的高度为10。第 10层上的结点个数为768-(29-1)=257(这些全为叶 子结点);第9层上的非叶子结点为(2571)/2+1=129;则第9层上的叶子结点个数为: 29-1-129=127;则叶子结点总数为257+127=384 。
【分析】算法思路:线性表L,A,B采用顺序存储 结构。依次遍历L中的元素,比较当前的元素值, 大于0的赋给A,小于0的赋给B。

解答:算法如下
Void ret(SqList L,SqList A,SqList B) { for(i=0,j=0,k=0; i<L.length; i++) { if(L.elem[i]>0) A.elem[j++]=L.elem[i]; if(L.elem[i])<0) B.elem[k++]=L.elem[i]; } }
例1-6

设单链表中指针p指向结点m,若要删除m之后的结 点(若存在),则需修改指针的操作为( )。
A. p->next=p->next->next; B. p=p->next; C. p=p->next->next; D. p->next=p;
例1-7
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