第一章习题-1
第一章 习题答案
第一章 习题答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。
解 （1）负反馈连接方式为：d a ↔，c b ↔；（2）系统方框图如图解1-1 所示。
1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电解 c u 增高，偏差电压 r 。
此时，-=r e u u 使c u 过程：系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压r u （表征炉温的希望值）。
系统方框图见图解1-3。
1-4 题1-4图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。
图中电位器1P 、2P 并联后跨接到同一电源0E 的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。
输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。
试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。
题1-4图 导弹发射架方位角控制系统原理图解 当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。
当摇动手轮使电位器1P 的滑臂转过一个输入角i θ的瞬间，由于输出轴的转角i o θθ≠,于是出现一个误差角o i e θθθ-=，该误差角通过电位器1P 、2P 转换成偏差电压o i e u u u -=，e u 经放大后驱动电动机转动，在驱动导弹发射架转动的同时，通过输出轴带动电位器2P 的滑臂转过一定的角度o θ，直至i o θθ=时，o i u u =，偏差电压0=e u ，电动机停止转动。
这时，导弹发射架停留在相应的方位角上。
只要o i θθ≠，偏差就会产生调节作用，控制的结果是消除偏差e θ，使输出量o θ严格地跟随输入量i θ的变化而变化。
自动控制原理答案——第一章
第1章 习 题1-1 日常生活中存在许多控制系统，其中洗衣机的控制是属于开环控制还是闭环控制？卫生间抽水马桶水箱蓄水量的控制是开环控制还是闭环控制？解：洗衣机的洗衣过程属于开环控制，抽水马桶的蓄水控制属于闭环控制。
1-2 用方块图表示驾驶员沿给定路线行驶时观察道路正确驾驶的反馈过程。
解：驾驶过程方块图如图 所示。
图 驾驶过程方块图1-3自动热水器系统的工作原理如图T1.1所示。
水箱中的水位有冷水入口调节阀保证，温度由加热器维持。
试分析水位和温度控制系统的工作原理，并以热水出口流量的变化为扰动，画出温度控制系统的原理方块图。
图T1.1 习题1-3图解：水位控制：输入量为预定的希望水位,设为H r, 被控量为水箱实际水位,设为H。
当H=H r时，浮子保持一定位置，冷水调节阀保持一定开度，进水量=出水量，水位保持在希望水位上。
当出水量增加时，实际水位下降，浮子下沉，冷水入口调节阀开大，进水量增加，水位上升直到H=H r。
同理，当出水量减少时，实际水位上升，浮子上升，冷水入口调节阀关小，进水量减少，水位下降直到H=H r。
温度控制：在热水电加热器系统中，输入量为预定的希望温度（给定值），设为T r，被控量（输出量）为水箱实际水温，设为，控制对象为水箱。
扰动信号主要是由于放出热水并注入冷水而产生的降温作用。
当T=T r时，温控开关断开，电加热器不工作，此时水箱中水温保持在希望水温上。
当使用热水时，由于扰动作用使实际水温下降，测温元件感受T<T r的变化，并把这一温度变化转换为电信号使温控开关接通电源工作，电加热器工作，使水箱中的水温上升，直到T=T r为止。
温度控制系统的原理方块图如图 所示。
图 热水电加热器控制原理方块图1-4 仓库大门自动开闭系统原理示意图如图T1.2所示。
试说明自动控制大门开闭的工作原理并画出原理方块图。
图T1.2 习题1-4图解：当合上开门开关时，电位器桥式测量电路的偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起，与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动。
化工原理(钟理)02551习题解答第一章流体流动习题及解答(上册)
流体流动习题解答1－1 已知甲城市的大气压为760mmHg ，乙城市的大气压为750mmHg 。
某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg 和Pa 表示。
[590mmHg, 7.86×104Pa]解：P （甲绝对）=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1－2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0，测压点位于水面以下0.2m 处，测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ，水银压强计的读数R ＝300mm ，试求 （1）容器内压强P 0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R 为多少？习题1－2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m －2 (表压)； (2)0.554m] 解：1. 根据静压强分布规律 P A ＝P 0＋g ρHP B ＝ρ，gR因等高面就是等压面，故P A ＝ P BP 0＝ρ，gR －ρgH ＝13600×9.81×0.3－1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压)2. 设P 0加倍后，压差计的读数增为R ，＝R ＋△R ，容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ，＝H ＋2R∆。
同理， ''''''02R p gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯，，，4，，－（－）－ 3.5110＝＝＝＝－－－220.30.2540.554m R R R ∆，＝＋＝＋＝1－3单杯式水银压强计如图的液杯直径D ＝100mm ，细管直径d ＝8mm 。
电路理论习题解答 第一章
1.5
u /V
内阻不为零
+ us
R0
I
+
u
RL
−
伏安关系曲线
−
I/A 0.15
0
1.5
u /V
注：这里的伏安关系曲线只能在第一象限，原因也是，一旦出了第一象限， u 和 I 的比值就 变为负的了，反推出的 RL 就变为负值了，与题意不符。
V
V
1.5V
1.5V
R 内阻为零时 内阻不为零时
R
1-9 附图是两种受控源和电阻 RL 组成的电路。现以 RL 上电压作为输出信号,1)求两电路的电 压增益（A，gmRL）；2)试以受控源的性质，扼要地说明计算得到的结果。
1) 如果不用并联分压（在中学就掌握的东西），当然也可以用两个回路的 KVL 方程和顶部 节点的 KCL 方程，得出上面的 H(jω)的表达式，但是显然这样做是低效的。 2) 事实上，本课程的目的是希望学习者能够根据不同的题目，尽可能采用多种方法中的一 种最简单的方法去解决问题。因此， a) 只要没有要求，任意的逻辑完整的解题思路都是可取的； b) 学习者可以视自己的练习目的选择一种简单熟悉的方法、或者一种较为系统的方法、 或者多种方法来完成习题。
第一章习题答案 1-1 已知电路中某节点如图，I1=-1A,I2=4A,I4=-5A,I5=6A,用 KCL 定律建立方程并求解 I3 ( 4A )
图 1-1 解：由 KCL 定律：任一集中参数电路中的任一节点，在任一时刻，流入该节点的电流之和与 流出该节点的电流之和相同。 即： I1+I3+I4+I5=I2 =〉-1+（-5）+6+I3=4 =〉I3=4（A）
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机械制造技术基础第一章课后习题答案
机械制造技术基础第一章课后习题答案《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。
工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。
工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。
1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。
答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p 不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。
1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。
安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。
1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。
大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。
成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。
地下水动力学习题1-1
高等学校教材地质出版社第一章渗流理论基础习题1-1一、填空题：1.地下水动力学是研究地下水_________、_________和_________中运动规律的科学，通常把____________称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为_________；多孔介质的特点是________、________、________和________。
2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有_________、_________、_________和_________，而地下水动力学主要研究的_________的运动规律。
3.在多孔介质中，不连续的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_________，但对贮存水来说却是________。
4.假想水流的_________、_________、_________以及_________都与真实水流相同，假想水流充满_________。
5.地下水过水断面包括_________和_________所占据的面积；渗透速度是_________上的平均速度，而实际流速是_________的平均速度。
6.在渗流中，水头一般是指_________，不同数值的等水头面（线）永远_________。
7.在渗流场中，把大小等于_________方向沿着_________的法线，并指向水头_________方向的矢量，称为水力坡度；水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_________、_________和_________。
8.渗流运动要素包括_________、_________、_________和_________等等。
9.根据地下水速度_________与_________的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
二、判断题：10.地下水在多孔介质中运动，因此可以说多孔介质就是含水层。
（）11.地下水运动时的有效孔隙度等于排水（贮水）时的有效孔隙度。
（）12.对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
电力系统暂态分析第一章 习题
第一章 习题1-1 有一电力网络，各元件参数已在图中注明。
要求：1. 准确计算各元件电抗的标幺值（采用变压器实际变比），基本段取Ⅰ段10.5=B U KV 。
2. 工程近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定电压比），为统一起见建议100=B S .题1-1图1-2 某一线路上安装一台%5=k X 的电抗器，其额定电流为150A ，额定电压为6KV ，若用另一台额定电流为300A 、额定电压为10KV 的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆数不变，问这台电抗器的电抗百分数值应当是多少？1-3 有一输电线路接在一个无穷大功率系统上，当A 相电压刚好过零时发生三相短路。
已知短路后的稳态短路电流有效值等于5KA ，试在以下两个条件下求短路瞬间三相中各相短路电流中非周期分量的初始值。
1.ϕ（线路阻抗角）90= .2. 0=ϕ 假定短路前线路空载，A 相电压的始相角0=α()=+A m U U sin t ωα(120)=+- B m U U sin t ωα(120)=++ C m U U sin t ωα1-4 下图为一无穷大功率电源供电系统，额定电压为6.3KV ，设在K 点发生了三相短路。
如果设计要求通过电源的冲击电流不得超过30KA ，问并行敷设的电缆线路最多容许几条？已知电抗器和电缆的参数如下：电抗器：6KV ，200A ，4%=X ，额定有功功率损耗为每相1.68KW 。
电缆：长1250m ，0.083/=ΩX KM ，0.37/=Ωr KM 。
题1-4图1-5 一台变压器接在无限大功率电源上，以其额定条件为基准的电抗、电阻标幺值分别为0.1=T X ，0.01=T r 。
当在变压器的副边发生三相短路。
（1） 短路前变压器空载，求短路电流的周期分量及冲击电流。
（2） 短路前变压器满载，cos 0.8=ϕ（低压侧），当A 相电压合闸相角，30=α时发生短路，写出暂态过程中A 相电流非周期分量表达式。
高等数学C习题答案-1
高等数学（少学时）习题解答第一章 函数与极限习题1-11.求下列函数的定义域:(1) 211x xy --=; 解：110≤≤-≠x x 且；(2) ;1arctan 3xx y +-=解：30≤≠x x 且；(3) ()x x x y -+--=2ln 1562;解：由020562>-≥--x x x 且，得16≤≤-x ；(4) 212arccosx xy +=. 解：由,11212≤+≤-xxR x ∈. 2. 设()x f 的定义域为[]1,0，求()()()0>-++a a x f a x f 的定义域.解：⎩⎨⎧+≤≤-≤≤⎩⎨⎧≤-≤≤+≤a x a ax a a x a x 111010－知由从而得 ][.211,210φ时，定义域为；当时，定义域为当>-≤<a a a a3. 设 ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=3||,03|||,sin |)(ππϕx x x x ,求)2(46ϕπϕπϕ、、⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛.解：6sin )6(ππϕ=21=；22)4sin()4(=-=-ππϕ；()02=ϕ4.判断下列函数的奇偶性:(1) x x x f cos sin )(+=;解：x x x x x f cos sin )cos()sin()(+-=-+-=-；非奇非偶；(2) ()1e e 2-=+x xy ; 解：)()(21)(x f e e x f x x=+=--；偶函数； (3) ()1e e 2-=-x xy ; 解：)()(21)(x f e e x f x x -=-=--；奇函数；(4) )tan(cos x y =.解：)()tan(cos ))tan(cos()(x f x x x f ==-=-；偶函数. 5.求2sin 3,,66ππ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦y x x 的反函数. 解：32,23sin ,3sin 2yarcisnx y x x y ===；反函数为：[]1,1,2arcsin 31-∈=x x y 6.对于下列每组函数写出))((x g f 的表达式: (1)1)(,sin )(2-==x x g x x f ; 解：)1sin())((2-=x x g f ；(2)()⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=111011x x x x f ,()e =x g x . 解：⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-=<=0,10,00,1)]([1)(,11)(,01)(,1)]([x x x x g f x g x g x g x g f 从而得 7.火车站收取行李费的规定如下：当行李不超过50kg 时，按基本运费计算，如从上海到某地以0.15元/kg 计算基本运费,当超过50kg 时，超重部分按0.25元/kg 收费.试求上海到该地的行李费y （元）与重量x (kg)之间的函数关系.解：25.0)50(15.050⨯-+⨯=x y 8.某产品共有1500吨，每吨定价150元，一次销售不超过100吨时，按原价出售，若一次销售量超过100吨，但不超过500吨时，超出部分按9折出售；如果一次销售量超过500吨，超过500吨的部分按8折出售，试将该产品一次出售的收入y 表示成一次销量的函数.解：设一次销售量为x 吨，()⎪⎩⎪⎨⎧>-+-+≤<-+≤=500)500(120)100(13515000500100)100(13515000100150x x x x x x xx f习题1-21.观察下列数列的变化趋势,判断它们是否有极限,若有极限写出它们的极限:(1) n n x 311+=;解：极限是1；(2) n n n x 412+=;解：极限不存在；(3) 1332-+=n n x n ; 解：极限是32； (4) ()[]nn x n n 111+-+=.解：极限不存在；2．判断下列各题是否正确，并说明原因. (1)如果数列{}n x 发散，则{}n x 必是无界数列. 解：错，反例：()[]nn x nn 111+-+= (2)数列有界是数列收敛的充分必要条件. 解：错，必要但不充分条件（3）,lim lim a z y n n n n ==∞→∞→且当N n >时有,n n n z x y ≤≤则.lim a x n x =∞→解：对，夹逼定理 （4）1sin lim=∞→xxx .解：错，极限是0（5）1)11(lim =+∞→n n n.解：错，极限是e3*.用数列极限的定义证明22lim 313→∞=-n n n .证明：|392||1n 33)13(26||321n 3n 2|-=---=--n n n ）（ 0>∀ε，存在时，有当N N ≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=n |,3192|εε<-=---=--|392||1n 33)13(26||321n 3n 2|n n n ）（ 既22lim313→∞=-n n n .习题1-31.判断下列各题是否正确,并说明原因.(1）如果)(0x f =5，但4)(lim )(lim 00==+→→-x f x f x x x x ，则)(lim 0x f x x →不存在.解：错，)(lim 0x f x x →=4（2）)(lim x f x ∞→存在的充分必要条件是)(lim x f x +∞→和)(lim x f x -∞→都存在.解：正确(3)如果在0x 的某一去心邻域内,,0)(>x f 且,)(lim 0A x f x x =→则.0>A解：正确2.设⎩⎨⎧≥-<+=,1 ,12,1 ,4)(x x x x x f 求)(lim ),(lim 11x f x f x x +-→→; )(lim 1x f x →是否存在,为什么? 解：5)(lim 1=-→x f x ，1)(lim 1=+→x f x ，)(lim )(lim 11x f x f x x +-→→≠， )(l i m 1x f x →不存在.3.设x x f =)(,求)(lim 0x f x →.解：10|0|)(lim 0-=∆∆-=∆-∆+=-→∆xxx x x f x ；10|0|)(lim 0=∆∆=∆-∆+=+→∆xxx x x f x . 左右极限不相等，极限不存在. 4*.根据函数的定义证明: (1) ()813lim 3=-→x x ,解：即可。
(完整版)作业-1-合肥工业大学-传递过程基础
2、何谓现象方程，并说明表达式中各符号的意义？
答：现象方程是由分子传递的三个基本定律-----牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克
定律；通过量纲分析，得到动量、热量及质量及质量通量的系统表达式，从而得出：
通量=扩散系数*浓度梯度，此即为现象方程。
将课本的三个通量的表达式写出来，并解释其中字母的含义P16-17
3. 对于下述各种流动，使采用适当坐标系的一般 连续性方程描述，并结合下述具体条件将一般化的连 续性方程加以简化，指出简化过程的依据：
（1）在矩形截面管道内，可压缩流体作稳态、一 维流动；
（2）在平板壁面上不可压缩流体作二维流动； （3）不可压缩流体在圆管内作轴对称轴向稳态流 动； （4）不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动。
4，－6
）处ma2。s yy 100N
/
m2
试求该点处的压力和其它法向， 应力和剪应力。
5
第二章 习 题
6. 某不可压缩流体在一无限长的正方形截面的水 平管道中作稳态层流流动，此正方形截面的边界
分别为 x a 和 y a 。有人推荐使用下
式描述管道中的速度分布
3
第二章 习 题
4. 对于在 r 平面内的不可压缩流体的流动，
r 方向的速度分量为
u A cos / r 2 r
试确定 方向的速度分量 u 的表达式。
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第二章 习 题
5．某粘性流体的速度场为
u = 5x2 yi 3xyzj 8xz2k
已知流体的动力黏度 μ=0.144Pa·s ，在点（ 2，
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第三章 习题
5. 流体在两平壁间作平行稳态层流流动的速度分布， 最大流速，平均流速，压降和范宁摩擦因子的公式 推导。（例题续）
化工原理期末考试第一章练习题及答案
化⼯原理期末考试第⼀章练习题及答案练习⼀流体流动填充1、理想流体是指没有粘度的流体。
2、测量流体流量时，随着流体流量的增⼤，转⼦流量计两端压差值____ 不变_____ ，孔板流量计两端压差值增⼤。
3、圆管内湍流和层流的区别是：4、圆形直管内，q V⼀定，设计时若将d 增加⼀倍，则层流时h f是原值的16 分之⼀倍，完全湍流时，h f是原值的32 分之⼀倍。
（忽略e/d 的变化）5、流体在直管内流动造成阻⼒损失的根本原因是流体的粘性，直管阻⼒损失体现在静压能减⼩。
6、某孔板流量计⽤⽔测得C o=0.64 ，现⽤于测ρ=900kg/m3，µ=0.8mPa·s 的液体，⽔的粘度 1.005mPa·s，问此时C o 等于0.64 。
（>, =, < ）7、如图⽰管线，将⽀管A的阀门开⼤，则管内以下参数如何变化？（↑, ↓）12. 如果管内流体流量增⼤ 1 倍后，其流动型态仍为层流，则流动阻⼒是原来的 2 倍。
13. 流体在湍流的阻⼒平⽅区流动，若其他条件不变，其压降随着管⼦的相对粗超度增加⽽增⼤，随着流体密度的增⼤⽽增⼤。
14. 能够直接读出流量的流量计是转⼦流量计。
15. 从液⾯恒定的⾼位槽向常压容器中加⽔，若将放⽔管路上的阀门开度关⼩，则管内⽔流量将减⼩，管路的局部阻⼒将增⼤，直管阻⼒减⼩，管路总阻⼒不变。
16. 由三⽀管组成的并联管路，各直管的长度和摩擦系数相等，管径⽐为 1：2： 3，则三⽀管的流量⽐为 1:4 根号 2:9 根号 3 。
（设在阻⼒平⽅区）17. 不可压缩流体在⽔平变径管路中流动时，在管径缩⼩的截⾯处，其流速增⼤，压⼒减⼩。
18. 不可压缩流体在⽔平管内作定态流动时，流动摩擦阻⼒所消耗的能量是总机8、图⽰管路系统中，已知流体流动的总阻⼒损失 h f =56J/kg, 若关⼩阀门，则总阻⼒损失 h f '= 56 J/kg ，两槽液⾯的垂直距离 H=5.7 ⽶。
线性代数第一章习题答案
习 题 1-11．计算下列二阶行列式： （1）xx 11； （2）ααααsin cos cos sin -．解 （1）()11112-=-=x x xx ．（2）1)cos (sin sin cos cos sin 22=--=-αααααα．2．计算下列三阶行列式：（1）121223112--； （2）00000d c b a ； （3）222111c b a c ba； （4）cb a b a ac b a b a a cb a ++++++232． 解 （1）原式5)2(2213)1(12112)1()2(31122=-⨯⨯-⨯⨯--⨯⨯-⨯⨯-+-⨯⨯+⨯⨯=． （2）原式00000000000=⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=dc b a c ad b ． （3）原式))()((222222b c a c a b c b ac b a c a ab bc ---=---++=． （4）原式)()()2()23)((b a ac c b a ab b a ac c b a b a a +-++++++++=3)23())(2(a c b a ab c b a b a a =++-+++-．3．证明下列等式：=333231232221131211a a a a a a a a a 3332232211a a a aa 3331232112a a a a a -3231222113a a a a a +．证明 333231232221131211a a a a a a a a a 322311332112312213322113312312332211a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---++=)()()(312232211331233321123223332211a a a a a a a a a a a a a a a -+---=3332232211a a a a a =3331232112a a a a a -3231222113a a a a a +．4．用行列式解下列方程组：（1）⎩⎨⎧=+=+643534y x y x ； （2）⎪⎩⎪⎨⎧-=-+=++-=+-1236132321321321x x x x x x x x x ．解 （1）74334==D ，246351==D ，963542==D ，所以 721==D D x ，792==D D y ． （2）23213111132-=--=D ，232111161311-=----=D ， 462131611122-=---=D ，691136111323-=---=D ； 所以 111==D D x ，222==D Dx ，333==DD x ．习 题 1-21．按自然数从小到大为标准次序，求下列各排列的逆序数： （1）4321； （2）2314； （3）1243； （4）3142；（5）)2(42)12(31n n -； （6）2)22()2()12(31 --n n n ．解 （1）是标准排列，其逆序数为0； （2）逆序有（4 1），（4 3），（4 2），（3 2），所以逆序数为4． （3）逆序有（3 2），（3 1），（4 2），（4 1）,（2 1），所以逆序数为5． （4）逆序有（2 1），（4 1），（4 3），所以逆序数为3． （5）逆序有（3 2） 1个 （5 2），（5 4） 2个 （7 2），（7 4），（7 6） 3个 …………………（)12(-n 2），（)12(-n 4），（)12(-n 6），…，（)12(-n )22(-n ） )1(-n 个所以逆序数为 2)1(21-=+++n n n ． （6）逆序有（3 2） 1个 （5 2），（5 4） 2个 …………………（)12(-n 2），（)12(-n 4），（)12(-n 6），…，（)12(-n )22(-n ） )1(-n 个 （4 2） 1个 （6 2），（6 4） 2个 …………………（)2(n 2），（)2(n 4），（)2(n 6），…，（)2(n )22(-n ） )1(-n 个所以逆序数为 )1(12)1()1(21-=+++-+-+++n n n n ．2．写出四阶行列式中含有因子2311a a 的项．解 由定义知，四阶行列式的一般项为43214321)1(p p p p a a a a τ-，其中τ为4321p p p p 的逆序数．由于3,121==p p 已固定，4321p p p p 只能形如13□□，即1324或1342.对应的t 分别为10100=+++或22000=+++，所以44322311a a a a -和42342311a a a a 为所求.3．在5阶行列式)det(ij a =D 展开式中，下列各项应取什么符号？为什么？ （1）5145342213a a a a a ； （2）2544133251a a a a a ； （3）2344153251a a a a a ； （4）4512345321a a a a a ． 解 （1）因5)32451(=τ，所以前面带“-”号． （2）因7)53142(=τ，所以前面带“-”号．（3）因10)12543()53142(=+ττ，所以前面带“+”号． （4) 因7)13425()25314(=+ττ，所以前面带“-”号．4．若n 阶行列式)det(ij a =D 中元素ij a ),,2,1,(n j i =均为整数，则D 必为整数．这一结论对吗？为什么？解 这一结论正确，因整数经乘法运算后仍为整数，而D 为元素的乘法的代数和，因此结果仍为整数．5．证明：若n 阶行列式中有n n -2个以上的元素为零，则该行列式值为零．证明 因n 阶行列式中有2n 个元素，而有n n -2个以上元素为零，故不为零的元素的个数小于n ．从而，在行列式展开式中的n 个元素的乘积项中至少有一个元素为零，所以乘积为零，代数和也为零，故该行列式的值为零．6．用行列式定义计算下列行列式：（1）0001100000100100； （2）0100111010100111； （3）nn 0000000010020001000-； （4）011,22111,111n n n n a a a a a a --． 解 （1）在展开式43214321)1(p p p p a a a a∑-τ中，不为0的项取自于113=a ，122=a ，134=a ，141=a ，而4)3241(=τ，所以行列式值为11111)1(4=⨯⨯⨯-． （2）在展开式43214321)1(p p p p a a a a∑-τ中，取14344==a a p ，则33p a 取为⎪⎩⎪⎨⎧====1134332333a a a a p p ，则⎪⎩⎪⎨⎧====1122224222a a a a p p ，11p a 取为111=a ，除此之外的项均为0．即行列式 4334221143322411)1()1(a a a a a a a a D ττ-+-=，而 2)1423(=τ，1)1243(=τ， 所以 0)1()1(2=-+-=D ．（3）在展开式n np p p a a a2121)1(∑-τ中，不为0的项取为11,1=-n a ，22,2=-n a ，…，11,1-=-n a n ，n a nn =，而 2)1)(2()1)2)(1((--=--n n n n n τ，所以 !)1(2)1)(2(n D n n ---=．（4）在展开式n np p p a a a 2121)1(∑-τ中，不为0的项取n a 11,2-n a …1n a nn a ．而2)1()1)2)(1((-=--n n n n n τ，所以 11,212)1()1(n n n n n a a a D ---=．习 题 1-31．设0333231232221131211≠==a a a a a a a a a a D ，据此计算下列行列式： （1）131211232221333231a a a a a a a a a ； （2）333231232221131211a ka a a ka a a ka a ； （3）333231131211232221444333222a a a a a a a a a ； （4）323233312222232112121311253225322532a a a a a a a a a a a a ------． 解 （1）a a a a a a a a a a r r a a a a a a a a a -=-↔33323123222113121131131211232221333231； （2）ka a a a a a a a a a k k k r a ka a a ka a a ka a =≠÷3332312322211312112333231232221131211)0(， 当0=k 时，结论仍成立．（3）33323123222113121121333231131211232221444222333444333222a a a a a a a a a r r a a a a a a a a a -↔ a a a a a a a a a a r r r 24)24(423333231232221131211321-=-÷÷÷．（4）3233312223211213113232323331222223211212131123223223225253225322532a a a a a a a a a c c a a a a a a a a a a a a ---------- a a a a a a a a a a c c a a a a a a a a a c c c 121212)2(3233323123222113121132323331222321121311321=↔-÷÷÷． 2．用行列式性质计算下列行列式：（1）111210321； （2）333222111321321321a a a a a a a a a +++++++++； （3）efcfbfde cd bdaeac ab ---；（4）yxyx x y x y yx y x+++；（5）28947104546333412------； （6）2605232112131412-． 解 （1）0111210000111210321321=--r r r ． （2）02112112113213213213211213333222111=+++--+++++++++a a a cc c c a a a a a a a a a ．（3）0202001321c e ec b adf rr r r e c be c b ec b adf ef cfbfde cd bdae ac ab-++---=---abcdef ec ecbadf r r 420002032=--↔． （4）yxyx x y x y x y x y y x c c c yxyx x y x y y x y x222222321++++++++++xy yy x y x y y x r r r r ---++--00)(21223 2)22()()22(y y x x y x y x +--+=)(2))((23322y x y x xy y x +-=--+=．（5）由于行列式中的第一列和第三列元素对应成比例，所以028947104546333412=------． （6）000002321121314122605232112131412214=----r r r ．3．把下列行列式化为上三角形行列式，并计算其值：（1）3351110243152113------； （2）107825513315271391-------．解：（1）2113110243153351335111024315211341-------↔------r r 11101605510019182403351325141312---------+r r r r r r 111016019182401120335155323------↔÷r r r 2000320011203351533200760011203351581243432423-----↔+------+r r r r r r r r 402)2(215=⨯-⨯⨯⨯-=． （2）78130210017251307139121078255133152713*********------++---------r r r r r r r31224000210017251307139117324-=-----++r r r ．4．用行列式性质证明下列等式：（1）yxzx zyz y x b a bz ay by ax bx az by ax bx az bzay bxaz bz ay by ax )(33+=+++++++++； （2）333222111333332222211111c b a c b a c b a c c b kb a c c b kb a c c b kb a =++++++； （3）0)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(2222222222222222=++++++++++++d d d d c c c cb b b b a a a a ． 证明 （1）bz ay by ax z by ax bx az y bx az bz ay x a ++++++分开列按第左边1bzay by ax x by ax bx az z bxaz bz ay y b +++++++ bzay y zby ax x y bxaz z xab bz ay x zby ax z ybxaz y xa +++++++22分开列分别再按第bzay y xby ax x z bxaz z y b bz ay x xby ax z zbx az y y ab ++++++++2 z y z y x yx z xab y y z x x y zz xb a z x z y zy xy xb a y xzx z yzy xa 22233+++分开列分别再按第 zy xy x z x z yb y y x x x zzz yab z x xy z zxy yab y xxx z zzy y b a 3222++++ zy x y x zx z yb y x zx z yzy x a 330000+++++= =-+=y x z x zy zy xb y xzx z yzy x a 323)1(右边． （2）左边=-+++-3331221112133331222111132c b a c b a c b a kc c c b kb a c b kb a c b kb a c c 右边． （3）左边9644129644129644129644122222141312++++++++++++---d d d d c c c c b b b b a a a a c c c c c c 062126212621262123222221312=++++--d d c cb b a ac c c c ．5．计算下列n 阶行列式：（1）)1(3210321102113011321--------------n nn n n n n n；（2）1121122112111211111-----+++n n n n n b a a a a b a a a a b a a a a；（3）a b b b b a b b bb a b bb b a ；（4）11111000000000112211-----n n a a a a a a ； （5）xa a a a a a a x a a a a a a a x a a a a a a a xa a a a a a a a n n n nn n n n n n n n -+-+-+-+-------113211232113221132111321．解 （1）)1(3210321102113011321--------------n nn n n n n n!0000210002)1(23002)1(262021321,,3,21n nn n nn n n nn n i r r i =----=+．（2）1121122112111211111-----+++n n n n n b a a a a b a a a a b a a a a∏-=--==-11121121100000001,,3,2n i i n n i b b b b a a a ni r r．（3）a b b b b a b b b b a b bb b a ab b bn a b b a b b n a ba b n a bb b b n ac c n i i)1()1(0)1()1(21-+--+-+-++∑= ni r r i ,,21 =-ba b a b a b b b b n a ----+00000)1()(])1([1b a b n a n --+=-．（4）11111000000000112211-----n n a a a a a a nn a a a n i c c n i i 13210000000000001,,2,11211-----=+-+∏-=--=111)1(n i i n a n ．（5）x a a a a a a a x a a a a a a a x a a a a a a a xa a a a a a a a n n n nn n n n n n n n -+-+-+-+-------113211232113221132111321xa xa x a x a a a a a a n i r r n n n n i ----=----12211321100000000000,,3,2)())((1211x a x a x a a n ---=- ．6．解下列方程：（1）0913251323221321122=--x x ； （2）0)1(11111)2(111112111111111111=------xn x n x x．解（1）因22341222400051320010*******2513232213211x x r r r r x x ------1221)4)(1(22x x --=0)4)(1(322=--=x x 所以解为 1±=x ，2±=x ．（2）因左边n i r r i ,,3,21 =-xn x n x x ------)2(00000)3(000001000000111110])2[()1(=----=x n x x ，所以解为 2,,2,1,0-=n x ．习 题 1-41．求行列式342102321-=D 中元素3和4的余子式和代数余子式．解 3的余子式8420213==M ，3的代数余子式8)1(133113=-=+M A ． 4的余子式5123132-==M ，4的代数余子式5)1(322332=-=+M A ． 2．已知210004321333231232221131211==a a a a a a a a a D ，求333231232221131211a a a a a a a a a ．解：因为21)1(1000432133323123222113121111333231232221131211=-⋅==+a a a a a a a a a a a a a a a a a a D ，所以 21333231232221131211=a a a a a a a a a ．3．已知四阶行列式D 的第3行元素依次为1,1,2,2-，它们的余子式依次为4,3,2,5，求行列式D ． 解 将行列式D 按第三行元素降阶展开，有3434333332323131A a A a A a A a D +++=4)1()1(3)1(12)1(25)1(243332313⋅-⋅-+⋅-⋅+⋅-⋅+⋅-⋅=++++13=4．设四阶行列式的第二行元素依次为0,1,,2x ，其余子式分别为y ,2,6,2-，第三行的各元素的代数余子式分别为5,1,6,3，求此行列式．解 因03424332332223121=+++A a A a A a A a ，即05011632=⨯+⨯++⨯x ，所以 67-=x ．从而 2424232322222121A a A a A a A a D +++=y x ⋅-⋅+-⋅-⋅+⋅-⋅+⋅-⋅=++++42322212)1(0)2()1(16)1(2)1(2 97262-=--=+-=x ．5．按第三行展开并计算下列行列式：（1）5021011321014321---； （2）00000000052514241323125242322211514131211a a a a a a a a a a a a a a a a ． 解：（1）原式501211431)1()1(502210432)1(33213--⋅-+--⋅=++ 021101321)1(0521201421)1()1(4333++-⋅+--⋅-+24181218-=-+-=． （2）原式=0000)1(000000)1(514125242321151413112323524225242322151413121331a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++-⋅+-⋅ 353433000A A A ⋅+⋅+⋅+00025242315141341232524231514134231a a a a a a a a a a a a a a a a += 0=．6．证明下列各等式：（1）322)(11122b a b b a ab ab a -=+；（2）444422221111d c b a d c b a dc b a ))()()()()()((d c b a d c d b c b d a c a b a +++------=； （3）n n n n n n na x a x a x a x a a a a xx x ++++=+-------1111221100000100001．证明 （1）左边122222221312a b a b a a b a ab a c c c c ------ab a b a b a ab 22)1(22213-----=+21))((ab a a b a b +--==-=3)(b a 右边．（2）方法一左边44444442222222001ad a c a b a a d a c a b a a d a c a b a---------=)()()(4,3,22222222222222221a d d a c c a b b a d a c a b ad a c a b i c c i ---------=-)()()(111))()((222a d d a c c a b b a d a c a b a d a c a b ++++++---=))()((1312a d a c a b c c c c -----)()()()()(00122222a b b a d d a b b a c c a b b bd b c a b +-++-++--+ ))()()()((b d b c a d a c a b -----=)()()()(112222b d a b bd d b c a b bc c ++++++++=))()()()((d b c b d a c a b a -----))((d c b a d c +++-．方法二记D d c b a d c b a d c b a =444422221111，构造矩阵444443333322222111111x d c b a x d c b ax d c b a xd c b aD =，则1D 是范德蒙德行列式，其结果为))()()()()()()()()((1d x c x b x a x c d b d a d b c a c a b D ----------=，其中3x 的系数为))()()()()()((d c b a c d b d a d b c a c a b +++-------．由行列式的降阶展开法则知，55445335225151A x A x A x xA A D +-+-=，其中3x 的系数D A =-45，所以有))()()()()()((d c b a c d b d a d b c a c a b D +++------=，即444422221111d c b a d c b a dc b a ))()()()()()((d c b a d c d b c b d a c a b a +++------=． （3） 用数学归纳法证明 当2=n 时，2121221a x a x a x a x D ++=+-=，命题成立．假设对于)1(-n 阶行列式命题成立，即,122111-----++++=n n n n n a x a x a x D列展开按第则1n D1110010001)1(11----+=+-x x a xD D n n n n 右边=+=-n n a xD 1所以，对于n 阶行列式命题成立.7．计算下列各行列式：（1）3214214314321111； （2）ab c d e ed c b a 010000010000010；（3）328814412211111x x x--； （4）nn a a a a a 0100000000000010001321-． 解 （1）原式12312112112341213121200014,3,21------=------=-i c c i12304012112------r r 1613114=----=．（2）依次按第二行、第三行、第四行降阶展开，有abc d e edc ba 0100000100001022e a a e e a -==．（3）由范德蒙德行列式的结果知，328814412211111x x x--)4)(1(12)12)(22)(12)(2)(2)(1(2--=-----+--=x x x x x ． （4）依次按第1,,3,2-n 行降阶展开，有nn a a a a a 000100000000000010001321 -)1(1111321132-==--n n n n a a a a a a a a a a ．8．计算下列各行列式（k D 为k 阶行列式）：(1)xyy x x y x y x n 0000000000000000=D ；(2)n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a ++++=1111321321321321D ；(3))det(ij n a =D ，其中||j i a ij -=；(4)nn a a a +++=11111111121D ，其中021≠n a a a ；(5)1111)()1()()1(1111n a a a n a a a n a a a n n n n n n n ------=---+D ；（提示：利用范德蒙德行列式的结果．）(6)nnnnn d c d c b a b a11112=D ，其中未写出的元素都是０．解 （1）按第１列降阶展开，有yxy y x yy xyx x y x x D n n0000000000)1(00000000001+-+=n n n y x 1)1(+-+=． （2）nn n n n a a a a a a a a a a a a a a a a ++++=1111D 3213213213211001010100111,23211---+=-ni a a a a ni r r∑=+ni ic c 211010*********n ni ia a a a ∑=+∑=+=ni i a 11．（3）ji a ij -=0432140123310122210113210)det(--------==n n n n n n n n a D ij n1,,2,11-=-+n i r r i i 0432111111111111111111111 --------------n n n nn i c c i ,3,21=+152423210222102210002100001---------------n n n n n212)1()1(----=n n n ．（4）nn n nn ni na a a a a a a n i c c D +----=--11001001001,,2,1121Xa a a r a a r n n i i i n n 010010010012111--=∑+（其中∑-=++=111n i in n a aa X ）)11()11(12111121∑∑=-=-+=++=ni in n i i n n n a a a a a a a a a a ．（5）对第1+n 行，依次与上面相邻的行交换，直至交换到第１行，共需交换n 次．再把新的第1+n 行，依次与上面相邻的行交换，直至交换到第２行，共需交换1-n 次．依次类推，经2)1(1)1(+=++-+n n n n 次行交换，得 nn nn n n n n n n a a a n a a a n a a a D )()1()()1(1111)1(1112)1(1-------=---++此行列式为范德蒙德行列式∏≥>≥++++--+--=112)1(1)]1()1[()1(j i n n n n j a i a D∏∏≥>≥+++-++≥>≥++-⋅-⋅-=---=1121)1(2)1(112)1()][()1()1()]([)1(j i n n n n n j i n n n j i j i∏≥>≥+-=11)(j i n j i ．（6）nnnnn d c d c b a b a D11112=n n n n n nd d c d c b a b a a 0011111111----展开按第一行)1(1111111112nn n n n nn c d c d c b a b a b ----+-+2222---n n n n n n D c b D d a 展开都按最后一行，由此得递推公式222)--=n n n n n n D c b d a D ，所以 ∏=-=ni i i iin D c b da D 222)(，而 111111112c b d a d c b a D -==，所以 ∏=-=ni i i iin c b da D 12)(．习 题 1-51．用克拉默法则解下列方程组：（1）⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+-=+-=--=+-+067452296385243214324214321x x x x x x x x x x x x x x ；（2）⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-++-=--+-=---=+++4326324231324321432143214321x x x x x x x x x x x x x x x x ；（3）⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=---=+++-=+-+=+++25320112324254321432143214321x x x x x x x x x x x x x x x x ．解 （1）276741212060311512=-----=D ， 8167402125603915181=------=D ，10867012150609115822-=-----=D ， 2760412520693118123-=---=D 2707415120903185124=-----=D ， 由克拉默法则知，方程组的解为311==D D x ，422-==D D x ，133-==D D x ，144==D Dx ． （2）1531321113221133211-=------=D ， 15313241136211432111=---------=D ，15313411162214332112=--------=D ， 014211632241331113=-------=D ，15343216132411312114-=------=D ；由克拉默法则知，方程组的解为111-==D D x ，122-==D D x ，033==D D x ，144==D Dx ． （3）14251321121341211111=----=D ，142513211210412211151=------=D 284512211203412111512=-----=D ， 426523211013422115113=----=D ， 14221320213212151114-=-----=D ，由克拉默法则知，方程组的解为111==D D x ，222==D D x ，333==D D x ，144-==DDx ． 2．设曲线332210x a x a x a a y +++=通过四点),4,2(),3,1(),3,3()3,4(-，求系数3210,,,a a a a ．解 由于曲线过四点，所以有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+++=+++=+++=+++36416432793484233210321032103210a a a a a a a a a a a a a a a a而126416412793184211111==D ，3664164327933842411131=-=D ，1864163127931844111312-=-=D ， 246434127331842113113=-=D ，6316413931442131114-=-=D ， 所以310==D D a ，2321-==D D a ，232==D D a ，2143-==D D a ． 3．证明：对任意实数k ，线性方程组⎩⎨⎧=-+-=+-0)1(20)1(2121x k x kx x k 只有零解．证明 因系数行列式012)1(12122≠+=+-=---=k k k k k k D ，所以线性方程组只有零解．4．问λ取何值时，齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+=++-0)4(20)6(2022)5(3121321x x x x x x x λλλ有非零解？ 解 系数行列式)210(4)4)(6)(5(402062225λλλλλλλ-----=---=D )8)(2)(5()82410)(5(2---=-+--=λλλλλλ，当0=D 时，即8,2,5===λλλ时，齐次线性方程组有非零解．5．问μλ,取何值时，齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++0200321321321x x x x x x x x x μμλ有非零解？解 系数行列式μλμμμλ-==12111113D ， 当0=D 时，即10==λμ或时，齐次线性方程组有非零解．。
高数A(一)第一章习题答案
《高等数学教程》第一章 习题答案习题1-1 (A)1.(1)),2()2,1()1,(+∞⋃⋃-∞ (2)]1,0()0,1[⋃-(3)),1()1,1()1,(+∞⋃-⋃--∞ (4)πk x ≠且),2,1,0(2±±=+≠k k x ππ (5)),2,1,0()352,32( ±±=++k k k ππππ(6)]3,1[- 2.202)(6,916,6h x +++ 3.0,22,22,21 5.(1)奇函数 (2)非奇非偶函数 (3)偶函数 (4)奇函数 (5)奇函数(6)当)(x f 为奇函数或偶函数时，该函数为偶函数；当)(x f 为非奇非偶函数时，该函数为非奇非偶函数. (7)偶函数 (8)奇函数6.(1)是周期函数，π2=T (2)是周期函数，4=T (3)是周期函数，4=T (4)不是周期函数7.(1)a cx b dx y -+-=(2)2arcsin 31xy = (3)21-=-x e y (4)xxy -=1log 2(5)2xx e e y --=8.(1)2,x a u u y -== (2)2,x u e y u == (3)cos ,lg ==u u y (4)x v tgv u u y 6,,2=== (5)21,,cos ,xw e v v u arctgu y w -==== (6)22,ln ,ln ,x w w v v u u y ====9.(1)]1,1[- (2) zk k k ∈+])12(,2[ππ (3)]1,[a a --(4)若210≤<a ,则]1,[a a D -=；若21>a ，则=D Ф. 10.4)]([x x =ϕϕ，xx 22)]([=ψψ，x x 22)]([=ψϕ，22)]([x x =ϕψ. 11.1,4-==b a12.⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=0,10,00,1)]([x x x x g f ，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=<=-1,1,11,)]([1x e x x e x f g13.)20(,])2([22r h h r h V <<-=π14.πααπααππ20,4)2(242223<<--=r V 15.),2(,])[(32232+∞--=r r r h h r V π16.(1)⎪⎩⎪⎨⎧≥<<⋅--≤≤=1600,751600100,01.0)100(901000,90x x x x p(2) ⎪⎩⎪⎨⎧≥<<-≤≤=-=1600,151600100,01.0311000,30)60(2x x x x x x x x p p(3)21000=p (元)习题1-1 (B)1.)(x f 为偶函数.2.41)1(,2)(222-+=--=xx xx f x x f 3.⎩⎨⎧≥<=0,0,0)]([2x x x x g f ，⎩⎨⎧≥<=0,0,0)]([2x x x x f g4.22123x x ++ 8.⎩⎨⎧-≤-<<--=-1,101,1)(x x e x f x9.]0,(,)1ln()(-∞-=x x g10.奇函数，偶函数，偶函数，偶函数. 12.1)2005(=f习题1-2 (A)1.(1)121+n ,0 (2)11)1(1+-+n n ,0 (3)2+n n,1 (4)1)1()1(+-⋅+n n ,没有极限(5)222)1(1)1(2)1(1+++++++n n n n ,21 (6)2)2)(1()1(++-n n ,没有极限.2.(1)17; (2)24; (3)]3[ε3.0,]1[ε习题1-3 (A)3.0002.0=δ4.397≥Z6.1)(lim )(lim 00==+-→→x f x f x x ,1)(lim 0=→x f x 1)(lim 0-=-→x x ϕ,1)(lim 0=+→x x ϕ,)(lim 0x x ϕ→不存在.习题1-4 (A)3.(1)0; (2)0; (3)04.0lim 1=-→y x ; ∞=→y x 1lim 习题1-4 (B)3.x x y cos =在),(+∞-∞上无界，但当+∞→x 时，此函数不是无穷大. 5.当1,0==b a 时，)(x f 是无穷小量； 当b a ,0≠为任意实数时，)(x f 是无穷大量.习题1-5 (A)1.(1)0; (2)1; (3)1; (4)103; (5)231aa -; (6)23x ; (7)34; (8)1-. 2.(1)43-; (2)0; (3)∞; (4)41-;(5)503020532⋅; (6) 41-.3.(1)⎪⎩⎪⎨⎧>-=<<1,11,010,1a a a ; (2)3; (3)34; (4)21-4.(1)10; (2)2)(m n mn -; (3)n m; (4)0; (5)0; (6)21; (7)43; (8)21.习题1-5 (B)1.(1)2; (2)21-; (3)561-; (4)2)13(2-a (5)23; (6)⎪⎩⎪⎨⎧<∞=>2,2,12,0k k k ; (7)2; (8)0 .2.1,1-==βα3.9=a4.1,1-==b a5.不一定.习题1-6 (A)1.(1)2; (2)3; (3)21; (4)-1; (5)a cos ； (6)2π; (7)1; (8)2; (9)1; (10)x . 2.(1)1-e ; (2)2e ; (3)2-e ; (4)2-e ; (5)1-e ; (6)2e .习题1-6 (B)1.(1)21; (2)π2; (3)1; (4)0;(5)0; (6)1; (7)0; (8)1-e . 2.(4)3; (5)251+. 习题1-7 (A)1. 当0→x 时，34x x -比32x x +为高阶无穷小.2. (1)同阶，但不是等价； (2)同阶，且为等价.3.21=α 4.m =α6.(1)23; (2)⎪⎩⎪⎨⎧>∞=<nm n m nm ,,1,0; (3)21;(4)21; (5)b a ; (6)41.习题1-7 (B)1.(1)32; (2)2e ; (3)21; (4)0; (5)1; (6)41-; (7)∞; (8)1. 5.x x x x p 32)(23++=. 6.a A ln .习题1-8 (A)1.1=a2.)(x f 在0=x 处连续3.(1)1=x 为可去间断点，补充2)1(-=f2=x 为第二类间断点(2)0=x 和2ππ+=k x 为可去间断点，补充0)2(,1)0(=+=ππk f f ；)0(≠=k k x π为第二类间断点.(3)1=x 为第一类间断点 (4)0=x 为第二类间断点.4.(1)1=x 为可去间断点，补充32)1(=f ;(2)0=x 为可去间断点，补充21)0(=f ；(3)1=x 为可去间断点，补充2)1(π-=f ；0=x 为第二类间断点；(4)2=x 为可去间断点，补充41)2(=f ；0=x 为第一类间断点；2-=x 为第二类间断点. (5)0=x 为第一类间断点； (6)a x =为第一类间断点; (7)1=x 为第一类间断点; (8)1-=x 为第二类间断点.习题1-8 (B)1. 1±=x 为第一类间断点.2. 1,0==b a3. 25=a 4. ),2,1,0(22 ±±=-=n n a ππ5. 0,=-=b a π6. (1)当1,0≠=b a 时，有无穷间断点0=x ； (2)当e b a =≠,1时，有无穷间断点1=x .习题1-9 (A)1.连续区间为：),2(),2,3(),3,(+∞---∞21)(l i m 0=→x f x ，58)(lim 3-=-→x f x ，∞=→)(lim 2x f x .2.连续区间为：),0(),0,(+∞-∞.3. (1) -1; (2) 1; (3) h ; (4) -1; (5) 22-; (6) -2; (7) 1; (8) 1; (9) ab ; (10) 5e ; (11) -1; (12) 2. 4. 1=a 5. 1=a习题1-9 (B)1. (1)0=x 为第一类间断点； (2)1-=x 为第一类间断点； (3)0=x 为第一类间断点; (4)1±=x 为第一类间断点; (5)无间断点.2. 1,0==b a3. (1)1-e ; (2)21-e ; (3)a e cot ; (4)0;(5)0; (6)-2; (7)21; (8)82π.4.21总复习题一一. 1. D 2. D 3. D 4. B 5. C 6. D 7. D 8. C 9. D 10. D二.1. ⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=-0,0,)(22x x x x x x f2. ]2,2[,)1arcsin(2--x3. －14. 必要，充分5. 必要，充分6. 充分必要7.21 8. b a = 9.56 10. 第二类，第一类 三. 1. 11)(-+=x x x ϕ 2. 20051,20052004=-=βα 3. 1lim =∞→n n x 4. 4 5. 4e 6. －50 7.a ln 218. 当0≤α时，)(x f 在0=x 处不连续；当1,0-=>βα时，)(x f 在0=x 处不连续； 当1,0-≠>βα时，)(x f 在0=x 处不连续. 9. 82-部分习题选解 习题1-2 (B)1. 根据数列极限的定义证明：(1))0(1lim 时>=∞→a a nn证明：(ⅰ) 0>∀ε当1>a 时，令)0(1>+=n n n h h a n nn n n n n nh h h n n nh h a >++-++=+=∴ 22)1(1)1( εεan na h n ><<<∴0∴取1][+=εaN ，当N n >时，有ε<<=-nah a n n 1，即1lim =∞→n n a(ⅱ)当1=a 时，显然成立. (ⅲ)当10<<a 时，令11>=ab ∴11lim lim ==∞→∞→nn nn ab∴1lim =∞→nn a 综合(ⅰ)，(ⅱ)，(ⅲ)，∴当0>a 时，有1lim =∞→nn a . 习题1-6 (B)3.设0,00>y x ，n n n y x x =+1，21nn n y x y +=+. 证明：n n n n y x ∞→∞→=lim lim 证明：2nn n n y x y x +≤),2,1,0(011 =≤≤∴++n y x n nnnn n n n nn n n n n y y y y x y x x x y x x =+≤+==≥=∴++2211),2,1,0( =n 由此可知数列}{n x 单调增加，数列}{n y 单调减少， 又011110y y y y x x x x n n n n ≤≤≤≤≤≤≤≤≤++ ∴}{n x 与}{n y 都是有界的.由“单调有界数列必有极限”准则， ∴}{n x ，}{n y 都收敛.设b y a x n n n n ==∞→∞→lim ,lim由21n n n y x y +=+，2lim lim n n n n n y x y +=∴∞→∞→ b a b a b =⇒+=∴2即n n n n y x ∞→∞→=lim lim . 习题1-10 (B)3.设函数)(x f 在]1,0[上非负连续，且0)1()0(==f f ，试证：对)1,0(∈∀l ，必存在一点]1,0[0l x -∈，使)()(00l x f x f +=. 证明：令)1,0(,)()()(∈∀+-=l l x f x f x F )(x f 在]1,0[上连续，)(l x f +在]1,[l l --上连续， )(x F ∴在]1,0[l -上连续.又 0)1()1()1()1(0)()()0()0(≥-=--=-≤-=-=l f f l f l F l f l f f F )0)((≥x f 0)1()0(≤-⋅∴l F F(ⅰ)若0)0(=F ，取00=x ，即)()0(l f f = (ⅱ)若0)1(=-l F ，取l x -=10，即)1()1(f l f =- (ⅲ))01(,0)0(≠-≠l F F 0)1()0(<-⋅∴l F F 由零点存在定理，必存在一点]1,0[0l x -∈，使0)(0=x F ， 即)()(00l x f x f +=.综合(ⅰ)，(ⅱ)，(ⅲ)，对)1,0(∈∀l ，必存在一点]1,0[0l x -∈，使)()(00l x f x f +=.总复习题一三.11.设)(x f 在],[b a 上连续，且)(x f 在],[b a 上无零点. 证明)(x f 在],[b a 上不变号.证明：(反证法)假设)(x f 在],[b a 变号， 即],[,21b a x x ∈∃，使0)(,0)(21<>x f x f 即0)()(21<⋅x f x f )(x f 在],[b a 上连续，∴)(x f 在],[21x x 上连续. 由零点存在定理知，),(),(21b a x x ⊂∈∃ξ，使0)(=ξf 即ξ是)(x f 在],[b a 上的一个零点. 这与)(x f 在],[b a 上无零点矛盾， )(x f ∴在],[b a 上不变号.。
第一章 习题与答案
第一章习题与答案一、单选题1、理想与空想的区别在于（）。
①是否具有主观能动性②是否是自然形成的③是否符合客观规律性④是否是创新思维的结果3、人的理想确立的关键时期是（）。
①中年②童年③老年④青年4、追求崇高的理想需要（）信念。
①基本的②坚定的③彻底的④一贯的7. 人们的世界观、人生观和价值观在奋斗目标上的集中体现是（）①理想②信念③成才目标④道德品质8. 大学生中的共产党员和先进分子应树立的远大理想（）① 共产主义的远大理想② 建设中国特色社会主义社会③实现中华民族的伟大复兴④ 提高中国的国际地位9 、现阶段我国各族人民的共同理想是（）①实现各尽所能按需分配的共产主义社会。
②建设中国特色社会主义，实现中华民族伟大复兴。
③实现按劳分配的社会主义社会。
④人民生活达到温饱水平。
10 、一个人如果没有崇高理想或者缺乏理想，就会像一艘没有舵的船，随波逐流，难以顺利到达彼岸。
这主要说明了理想是（）①人生的指路明灯②人们的主观意志和想当然③人们对未来缺乏客观根据的想象④ 人们对某种思想理论所抱的坚定不移的观念和真诚信服的态度11．“樱桃好吃树难栽，不下功夫花不开。
”理想是美好的，令人向往的，但理想不能自动实现。
把理想变为现实的根本途径是（）①勇于实践、艰苦奋斗②认真学习科学理论③逐步确立坚定信念④大胆畅想美好未来13、当教师，要当一个模范教师；当科学家，要当一个对国家有突出贡献的科学家；当解放军战士，要当一个最英勇的解放军战士；当工人，要当一个新时代的劳动模范；当农民，要当一个对改变农村面貌有贡献的农民。
这些都是人生理想中（）①生活理想的表现②社会理想的表现③道德理想的表现④职业理想的表现二、多选题1、理想的特征有①超前性②阶级性③科学性④主观性⑤时代性2、理想从对象上划分（）。
①个人理想②道德理想③生活理想④ 社会理想⑤长远理想4、对于理想的错误认识有（）。
①理想理想，有利就想②人的理想和信念是人生的精神支柱③没有理想的人一样生活的很开心④理想是明天的，只要今天过的好就可以了⑤凡是理想自然都可以实现5、无数事实证明，人有了明确的理想，才能在人生的追求上不断去攀登，最大限度地实现人生价值；人若没有明确的理想，就会像没有舵的小船，在生活的大海中迷失方向，甚至搁浅触礁。
第一章习题及答案
第一章习题1．设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量E c (k)和价带极大值附近能量E V (k)分别为：E c =0220122021202236)(,)(3m k m k k E m k k m k V -=-+ 0m 。
试求：为电子惯性质量，nm a ak 314.0,1==π（1）禁带宽度;（2）导带底电子有效质量; （3）价带顶电子有效质量;（4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解：（1）eVm k E k E E E k m dk E d k m kdk dE Ec k k m m m dk E d k k m k k m k V C g V V V c 64.012)0()43(0,060064338232430)(2320212102220202020222101202==-==<-===-==>=+===-+ 因此：取极大值处，所以又因为得价带：取极小值处，所以：在又因为：得：由导带：043222*83)2(1m dk E d mk k C nC===sN k k k p k p m dk E d mk k k k V nV/1095.7043)()()4(6)3(25104300222*11-===⨯=-=-=∆=-== 所以：准动量的定义：2. 晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107 V/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。
解：根据：tkqE f ∆∆==得qE k t -∆=∆sat sat 137192821911027.810106.1)0(1027.810106.1)0(----⨯=⨯⨯--=∆⨯=⨯⨯--=∆ππcos 2θ可为)(3)(232221221b b b b b +++、)(3)(232221221b b b b b ++-、)(3)(232221231b b b b b +++、)(3)(232221231b b b b b ++-、)(3)(232221232b b b b b +++、)(3)(232221232b b b b b ++-六个值 4. n 型Ge 导带极值在[111]轴上及相应的对称方向上，回旋共振的实验结果如何？ 答：k3沿体对角线方向(1) B 沿[100]：2cos 1/3θ=一个共振峰(2) B 沿[110]：2cos 0,2/3θ=两个共振峰(3) B 沿[111]：2cos 1,1/9θ=两个共振峰(4) B 沿除此之外的其它方向，则B 与4个体对角线的夹角均不相同，故有4个 ，即有4个吸收峰2cos θcos 2θ可为)(3)(2322212321b b b b b b ++++、)(3)(2322212321b b b b b b +++-、)(3)(2322212321b b b b b b ++-+、)(3)(2322212321b b b b b b ++--四个值。
大学物理第一章习题答案
21
站在台秤上，当你蹲下时台秤的读数如何变？如何解释？
台秤的示数为台秤对人的支持力。当人静止站在台秤上时， 台秤对人的支持力等于人的重力。当人蹲下时有向下的加速 度，按牛顿第二定律有
mg N ma N mg ma mg
N
可见，当人蹲下时台秤对人的支持力 小于人的重力，示数减小，当人停止 运动后回复为原值。
7
1-23：用绳子系一小球使之在竖直平面内做圆周运动，指出绳 内张力最大和最小的位置。
解：小球做圆周运动时满足
T mg ma
m
在法向投影得 绳子上的张力为
v T mg cos man m R v2 T m mg cos R
2
o
T
mg
显然，当夹角为 0 时（最上方）绳子上的张力最小，夹角为 π 时（最下方）绳子上的张力最大。
t1
r
都不相等。
r1
r
ˆ ˆ ˆ ˆ y ˆ ˆ r1 x1 i y1 j z1k , r2 x2 i j z k 2 2 O ˆ (y y )ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ r ( x2 x1 )i 2 1 j ( z 2 z1 )k xi yj zk | r | x 2 y 2 z 2 , r r2 r1 x2 2 y2 2 z2 2 ) x12 y12 z12
3
1-2：说明建立参照系、坐标系的必要性，对于描述质点的运 动而言，参照系应如何选择？ 为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参照， 才能确定物体的运动特征，参照物不同，物体的运动形式就 可能不同，因此必须指明参照系。 只有选择了坐标系，才能把物体的运动特征定量表示出来。 坐标系一般固定于参照系上。 在描述质点运动的问题中，参照系可以任意选择，没有任何 限制，但要注意解决问题是否方便。
第一章流体流动习题
第一章 流体流动静压强及其应用1-1. 用习题1-1附图所示的U 形压差计测量管道A 点的压强，U 形压差计与管道的连接导管中充满水。
指示剂为汞，读数R =120mm ，当地大气压p a 为101.3kPa ，试求：(1) A 点的绝对压强，Pa ；(2) A 点的表压，Pa 。
解：(1) ()R g gR p p Hg a A -++=2.1ρρ()531028.112.02.181.9100012.081.913600103.101⨯=-⨯⨯+⨯⨯+⨯=A p kPa(2) 4351067.2103.1011028.1⨯=⨯-⨯=表A p kPa1-2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图示的装置。
测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。
今测得U 形压差计读数为R=130mm ，通气管距贮槽底面h=20cm ，贮槽直径为2m ，液体密度为980kg/m 3。
试求贮槽内液体的储存量为多少吨？答：80.198013.0136001=⨯==ρρR H m 14.34214.3422⨯==D S πm 228.6214.3=⨯=V m 3储存量为：4.615498028.6=⨯kg=6.15t1-3. 一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m 3。
液面距槽底9m ，槽底侧面有一直径为500mm 的人孔，其中心距槽底600mm ，人孔覆以孔盖，试求：(1) 人孔盖共受多少液柱静压力，以N 表示；(2) 槽底面所受的压强是多少Pa ？解：(1) ()()421042.15.046.0981.9880⨯=⨯⨯-⨯⨯=-==πρA h H g pA F N(2) 441077.71042.1981.9880⨯=⨯=⨯⨯==gH p ρPa1-4. 附图为一油水分离器。
油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。
油由上部溢出，水由底部经一倒置的U 形管连续排出。
该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。
第一章习题答案(汇总).ppt
I T Rb 3600 2230 8.028Mb (3)Rb RB log2 5 2322b / s，Imax T Rb 8.352M5b
1-8 已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s，接收
端在0.5h内共收到216个错误码元，试计算该系统的误码率
Pe。
解： 由已知条件Rb4 2400b / s
10
解：(1)H p(xi ) log2 p(xi ) i 1 0.3log2 0.3 2 0.14 log2 0.14 7 0.06 log2 0.06 3.02bit / 键
(2)Rb RB H 2 3.02 6.04b / s
3
1-6 设二进制数字传输系统每隔0.4ms发送一个码元。试求： （1）该系统的信息速率； （2）若改为传送16进制信号码元，发送码元间隔不变，则 系统的信息速率变为多少？（设各码元独立等概率出现）
第一章 习题答案
1
1-1 已知英文字母e出现的概率为0.105，x出现的概率为 0.002，试求e和x的信息量。
解：e的信息量
1 Ie log2 P(e) log2 0.105 3.25bit
x的信息量
1 Ix log2 P(x) log2 0.002 8.97bit
2
1-4 一部电话机键盘上有10个数字键（0-9）。设发送数字1 的概率为0.3，发送3和8的概率分别为0.14，发送数字2，4， 5，6，7，9和0的概率分别为0.06。试求： （1）每键的平均信息量（熵）； （2）如果按键速率为2个/s，试计算传送的平均信息速率。
解：(1)TB
0.4ms，RB
1 TB
2500B
Rb RB log2 2 2500b / s
(2)Rb RB log2 16 10000b / s
第一章 部分习题参考答案-高建强
m1 / n
ρ
= uA ，定性温度 t = (t1 + t2 ) / 2 = (50 + 90) / 2 = 70 ℃
3
第 1 章 传热学基础
u=
m1 66.53 = = 1.3m / s nρA 231 × 977.8 × 3.14 × 0.00852 ud
Re =
ν
=
1.3 × 0.017 = 53253 0.415 × 10− 6
2
第 1 章 传热学基础
1-12 厂房外有一外径为 300mm 蒸汽管道，其外侧敷设有厚度为 30mm 的保温材料。若在某段 时间， 测得保温层外侧壁温为 40℃， 室外空气温度为 20℃， 风速为 3m/s （横向吹过该管道） 。 （1）试利用特征数关联式计算管道外侧对流换热的表面传热系数； （2）计算单位管长上外 侧的对流散热量。 附：空气横掠圆管对流换热实验关联式为 Nu = C Re Pr
2
式中 x 的单位为 m，平壁材料的导热系数为 0.5 W/(m⋅K)。计算通过平壁两侧的热流密度。 解：t1=200℃，t2=200-2000×0.32=20℃，Δt= t1- t2=180℃ 热流密度
q=
Δt 180 = = 300W / m 2 δ / λ 0.3 / 0.5
1-6 一炉子的炉墙厚 13cm，总面积 20m2，平均导热系数 1.04 W/(m·K)，内、外壁温分别为 520℃和 50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃煤的发热值为 2.09×104kJ/kg，问每天因 热损失要用掉多少千克煤？ 解：将炉墙可以看成是一个平板。 散热量：
4
1-7 有一根蒸汽管道，直径为 150mm，外敷设导热系数为 0.12 W/(m·K) 的蛭石保温材料。 若已知正常情况下，保温层内、外表面温度分别为 250℃、45℃。为使单位长度的热损失不 大于 160W/m，问蛭石层的厚度是多少才能满足要求？ 解：保温层可以看成一个圆筒，则单位长度的热损失：
大学 原子物理 第一章
第一章习题1、2解1.1速度为v 的非相对论的α粒子与一静止的自由电子相碰撞，试证明：α粒子的最大偏离角约为10-4rad.要点分析要点分析::碰撞应考虑入射粒子和电子方向改变碰撞应考虑入射粒子和电子方向改变..并不是像教材中的入射粒子与靶核的碰撞中的入射粒子与靶核的碰撞((靶核不动靶核不动).).).注意这里电子要动注意这里电子要动注意这里电子要动..证明：设α粒子的质量为M α，碰撞前速度为V ，沿X 方向入射方向入射；；碰撞后，速度为V '，沿θ方向散射。
电子质量用m e 表示，碰撞前静止在坐标原点O 处，碰撞后以速度v 沿φ方向反冲。
α粒子粒子--（1）（2）ϕθααcos cos v m V M V M e +′=（3）ϕθαsin sin 0v m V M e −′=作运算：（（22×（4）w ww .k h da w .c o m课后答案（5）再将（4）、（5）二式与（1）式联立，消去’与，（６（６））（７（７））θϕµϕθµ222sinsin)(sin+=+视θ为φ的函数θ（φ），对（（77）式求θ的极值，有令sin2(θ+φ)-sin2φ=0即2cos(θ+2φ)sinθ=0（1）若sinθ=0,则θ=0=0（极小）（极小）（8）（2）若cos(θ+2φ)=0则θ=90º-2φ（9）wwdaw.om课后答案网将（将（99）式代入（）式代入（77）式，有θϕµϕµ2202)(90sin sin sin +=−由此可得θ≈10-4弧度（极大）此题得证。
1.21.2（（1）动能为5.00MeV 的α粒子被金核以90°散射时，它散射时，它的的瞄准距离（碰撞参数）为多大？（2）如果金箔厚1.0μm ，则入射α粒子束以大于90°散射（散射（称称为背散射）的粒子数是全部入射粒子的百分之几？要点分析要点分析::第二问是90°～180°范围的积分范围的积分..关键要知道n ,其他值从书中参考列表中找从书中参考列表中找..解：（（11）依金的原子序金的原子序数数Z 2=79答：散射角为90º所对所对应的瞄准距离为22.8fm.(2)(2)解解:第二问解的要点是注意将大于90°的散射全部积分出来的散射全部积分出来..(问题不知道nA,nA,但可从密度与原子量关系找出但可从密度与原子量关系找出但可从密度与原子量关系找出))从书后物质密度表和原子量表中查出Z Au =79,A Au =197,w.c o m答案网ρAu =1.88843依:即单位体积内的粒子数wd N ’/N =9.6=9.6××10-5说明大角度散射几率十分小。
第一章练习题
第一章 练习题一、是非判断题1．试探电荷的电量0q 应尽可能小，其体积应尽可能小。
2. 电场线代表点电荷在电场中的运动轨迹。
3. 电荷沿等势面移动时，电场力永远不作功。
4. 根据库仑定律，当两电荷的电量一定时，它们之间的距离r 越小，作用力就越大，当r 趋于零时，作用力将无限大。
5. 能找到一个其电量比C 19106.1-⨯更小的试探电荷。
6. 在实际工作中，常把仪器的机壳作为电势零点，所以人站在地上可以接触机壳。
7. 如果库仑定律公式分母中r 的指数不是2，而是其它数，则高斯定理不成立。
8. 如果高斯面上E处处为零，则面内必无电荷（ 错 ）9．在静电场中，电子沿着电力线的方向移动时，电场力作负功，电势能增加∨ 二、选择题1. 关于电势与场强的关系有以下几种说法，其中正确的是 A ．电势为零处，场强必为零 B ．场强为零处，电势必为零 C ．电势高的地方，场强不一定大 D ．电势低的地方，场强必定小 2．电场中高斯面上各点的电场强度是由 A ．分布在高斯面内的电荷决定的 B ．分布在高斯面外的电荷决定的 C ．空间所有电荷决定的 D ．高斯面内电荷代数和决定 3. 以下几种说法中，其中正确的是A ．若高斯面内的∑=0q ，则面上各点场强必为零B ．若高斯面的电通量等于零，则面内无净电荷C ．若高斯面的电通量等于零，则面上各点场强必为零D ．若高斯面内的∑≠0q ，则面上各点场强处处不等于零4. 均匀带电圆环，一半带正电，一半带负电，则中心处的场强和电势，分别有下列结果A . 场强为零，电势为零B .场强为零，电势不为零C ．场强不为零，电势不为零D .场强不为零，电势为零5. 边长为a 的正方形的顶点上放点电荷，如图，则p 点的场强大小为 A . 20a q πε B . 2022a q πε C .20223aq πε D . 203a q πε 6. 在静电场中通过高斯面S 的电通量为零，则A . S 上E 处处为零B . S 上E 处处不为零C . S 上E 处处E ⊥nD . 只说明⎰⎰⋅Ss d E=07. 点电荷Qabcd 面的电通量为A ．0B ．Q/ε0C ．Q/6ε0D ．Q/24ε08. 关于高斯定理有以下几种说法，哪种是正确的 A ．只有对称分布的电场，高斯定理才成立 B ．高斯定理对任意静电场都成立C ．只有高斯面外无电荷时，才能用高斯定理求场强D ．高斯面上场强是由面内电荷产生的9. 在用试探电荷检测电场时，电场强度的定义为：0q FE=则（ D ）A ．E 与q o 成反比B ．如果没有把试探电荷q o 放在这一点上，则E=0q 2q-C ．试探电荷的电量q o 应尽可能小，甚至可以小于电子的电量D ．试探电荷的体积应尽可能小，以致可以检测一点的场强 6．关于场强线有以下几种说法（ C ）A ．电场线是闭合曲线B ．任意两条电场线可以相交C ．电场线的疏密程度代表场强的大小D ．电场线代表点电荷在电场中的运动轨迹7．对某一高斯面S ，如果有⎰=⋅ss d E 0则有（ C ）A ．高斯面上各点的场强一定为零B ．高斯面内必无电荷C ．高斯面内必无净电荷D ．高斯面外必无电荷8． 两个点电荷1q 和2q 固定在一条直线上。
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《结构化学》第一章习题1001首先提出能量量子化假定的科学家是：---------------------------( D ) (A) Einstein (B) Bohr(C) Schrodinger (D) Planck 1002光波粒二象性的关系式为 E =hv p =h /λ _。
1003德布罗意关系式为_____________；宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。
,mvh p h ==λ 小 1004在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表___________________。
电子概率密度 1005求德布罗意波长为0.1 nm 的电子的动量和动能。
1-241-9--34s kg m 10626.6s kg m 100.1106.626⋅⋅⨯=⋅⋅⨯⨯==-λhp T = m p 22 = 3123410109.92)10626.6(--⨯⨯⨯ J = 2.410×10-17 J1008计算电子在10 kV 电压加速下运动的波长。
m meVh mv h p h 1110226.12-⨯====λ1009任一自由的实物粒子，其波长为λ，今欲求其动能，须用下列哪个公式---------------( B )(A) λch E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以1010对一个运动速率v<<c 的自由粒子，有人作了如下推导 ：mv v E v h hp mv 21=====νλA B C D E 结果得出211=的结论。
问错在何处？说明理由。
A,B 两步都是对的, A 中v 是自由粒子的运动速率, 它不等于实物波的传播速率u , C 中用了λ= v /ν, 这就错了。
因为λ= u /ν。
又D 中E =h ν是粒子的总能量, E 中E =21mv 2仅为v <<c 时粒子的动能部分，两个能量是不等的。
所以C, E 都错。
1011测不准关系是_____________________，它说明了_____________________。
∆x ·∆p x ≥h ，说明微观物体的坐标和动量不能同时测准, 其不确定度的乘积不小于h 。
1014“根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定，因而只能求其平均值”。
对否？不对 1015写出一个合格的波函数所应具有的条件。
(1) 连续的，一级微商也连续。
(2) 单值的。
(3) 有限的且平方可积。
1017一组正交、归一的波函数ψ1，ψ2，ψ3，…。
正交性的数学表达式为 (a) ，归一性的表达式为 (b) 。
(a) ∫ψ*i ψj d τ = 0, i ≠j (b) ∫ψ*i ψi d τ =11018│ψ(x 1，y 1，z 1，x 2，y 2，z 2)│2代表______________________。
电子1出现在x 1,y 1,z 1, 同时电子2出现在x 2, y 2, z 2处的概率密度1023下列函数中 (A) cos kx (B) e -bx(C) e-ikx(D) 2ekx -(1) 哪些是dxd的本征函数；---------------------------------------------------- (BC) (2) 哪些是的22dx d 本征函数；------------------------------------------------ (ABC)1026物理量xp y - yp x 的量子力学算符在直角坐标系中的表达式是_____。
-i ·π2h (x y ∂∂- y x ∂∂)1027某粒子的运动状态可用波函数ψ=N e -i x来表示，求其动量算符pˆx 的本征值。
pˆx = -i π2h dx d-i π2h dx d (N e -i x ) = -π2h (N e -i x ) 本征值为-π2h1030试求动量算符pˆx =xh ∂∂π 2i 的本征函数(不需归一化)。
π2i h x ∂∂ψ= p x ψx ∂∂ψln = hi 2π p xln ψ = hi2π xp x + A ψ = c exp[2πi xp x /h ]1032 假定ψ1和ψ2是对应于能量E 的简并态波函数，证明ψ=c 1ψ1+ c 2ψ2同样也是对应于能量E 的波函数。
∵ H ˆψ1 = E ψ1, Hˆψ2= E ψ2 Hˆψ= Hˆ (c 1ψ1+ c 2ψ2)= H ˆc 1ψ1+ H ˆc 2ψ2= c 1H ˆψ1 + c 2H ˆψ2 = c 1Eψ1+ c 2E ψ2= E ψ1036电子自旋存在的实验根据是：---------------------------------------------------------- (A)(A) 斯登--盖拉赫(Stern-Gerlach)实验 (B) 光电效应 (C) 红外光谱 (D) 光电子能谱 1039一个在一维势箱中运动的粒子， (1) 其能量随着量子数n 的增大：------------------------ (B)(A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 (2) 其能级差 E n +1-E n 随着势箱长度的增大：----------(A)(A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 1041立方势箱中的粒子，具有E =22812ma h 的状态的量子数。
n x n y n z 是--------- (C)(A) 2 1 1 (B) 2 3 1 (C) 2 2 2 (D) 2 1 3 1043在一立方势箱中，2247ml h E ≤的能级数和状态数分别是(势箱宽度为l ，粒子质量为m )：------------- (B)(A) 5，11 (B) 6，17 (C) 6，6 (D) 5，14 1044一个在边长为a 的立方势箱中的氦原子，动能为21mv 2=23kT ，求对应于每个能量的波函数中能量量子数n 值的表达式。
势能 V = 0动能 E n = 2228ma h n = 21mv 2 = 23kT n 2= 2212hkT ma n =h mkTa 32 1046质量为 m 的一个粒子在长为l 的一维势箱中运动，(1) 体系哈密顿算符的本征函数集为_______________________________ ； (2) 体系的本征值谱为____________________，最低能量为____________ ； (3) 体系处于基态时， 粒子出现在0～ l /2间的概率为_______________ ； (4) 势箱越长，其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________ ； (5) 若该粒子在长l 、宽为2l 的长方形势箱中运动， 则其本征函数集为____________，本征值谱为 _______________。
1046 (1)ψ =l 2sin lx n π n =1, 2, 3,… (2) E = 2228ml h n ; 228ml h(3) 1/2 (4) 增长 (5) ψ=l 2sin lx n x πl 22sin l y n y 2π E = 2228mlh n x + 222)2(8l m h n y 1048在边长为a 的正方体箱中运动的粒子，其能级E =2243ma h 的简并度是_____，E '=22827mah 的简并度是______________。
3, 41049“一维势箱中的粒子，势箱长度为l ，基态时粒子出现在x =l /2处的概率密度最小。
” 是否正确 ？(非) 1050对于立方势箱中的粒子，考虑出22815mah E <的能量范围，求在此范围内有几个能级？ 在此范围内有多少个状态？E = )(222zyxn n n ++228ma h 共有17个状态，这些状态分属6个能级。
1053被束缚在0<x <a 区间运动的粒子，当处于基态时，出现在0.25a ≤x ≤0.7a 区间内的概率是多少？ 1053 P =a a a275.025.0⎰sin 2(ax π) d x = 0.5+ π1= 0.818 1054一个电子处于宽度为10-14 m 的一维势箱中，试求其最低能级。
当一个电子处于一个大小为10-14 m 的质子核内时，求其静电势能。
对比上述两个数据，能得到什么结论？(已知电子质量m e =9.109×10-31 kg ，4πε0=1.113×10-10 J -1。
C 2。
m ， 电荷e =1.602×10-19 C)一维势箱 E 1=228m l h = 6.03×10-8 J 静电势能 V = -re 024πε= - 2.3×10-13 J由于动能大于势能, 体系总能量大于零, 不能稳定存在。
发出h ν≈E 1的射线(β射线)。
1059函数ψ(x )= 2a 2sin a x π - 3a 2sin ax π2是不是一维势箱中粒子的一种可能状态？如果是，其能量有没有确定值(本征值)？ 如有，其值是多少？如果没有确定值，其平均值是多少？ (1).该函数是一维箱中粒子的一种可能状态, 因a 2sin a x π及a 2sin ax π2是方程的解, 其任意线性组合也是体系可能存在的状态。
(2).其能量没有确定值, 因该状态函数不是能量算符的本征函数。
(3). <E > = 22135mah 1060在长为l 的一维势箱中运动的粒子，处于量子数为n 的状态，求： (1) 在箱的左端1/4区域内找到粒子的概率； (2) n 为何值时，上述概率最大？ (3) 当n →∞时，此概率的极限是多少？ (4) (3)中说明了什么？ 1060 (1)ψn =l 2sin lx n π P 1/4=∫4/0l 2n ψd x =41 - πn 21sin 2πn(2) n =3, P 1/4,max = 41 + π61(3) lim ∞→n P 1/4 = lim ∞→n (41 - πn 21sin 2πn ) =41(4) (3)说明随着粒子能量的增加, 粒子在箱内的分布趋于平均化。
1065试计算长度为a 的一维势箱中的粒子从n =2跃迁到n =3的能级时，德布罗意长的变化。
∆λ= λ2- λ3=2p h - 3p h = a - 32 a = 31a1066在长度为100 pm 的一维势箱中有一个电子，问其从基态跃迁到第一激发态吸收的辐射波长是多少？在同样情况下α粒子吸收的波长是多少？ (已知m e =9.109×10-31 kg ， m α=6.68×10-27 kg)一维势箱 E n =2228ml h n ∆E = E 2- E 1=2284ml h - 228ml h = 2283ml hλ= Ehc ∆= h cml 382对电子λ=11.00 nm对α粒子λ=8.07×104 nm 1073在0～a 间运动的一维势箱中粒子，证明它在a /4≤x ≤a /2区域内出现的概率为P =41[ 1 +ππn n )2/sin(2]。