第三章作业解答 3.3 电荷均匀分布于两圆柱面间的区域中，体密度为30C m ρ, 两圆柱面半径分别为a 和b ，轴线相距为c )(a b c -<，如题3.3图()a 所示。求空间各部分的电场。 解 由于两圆柱面间的电荷不是轴对称分布，不能直接用高斯定律求解。但可把半径为a 的小圆柱面内看作同时具有体密度分别为0ρ±的两种电荷分布，这样在半径为b 的整个圆柱体内具有体密度为0ρ的均匀电荷分布，而在半径为a 的整个圆柱体内则具有体密度为0ρ-的均匀电荷分布，如题3.3图()b 所示。空间任一点的电场是这两种电荷所产生的电场的叠加。 在b r >区域中，由高斯定律0 d S q ε= ? E S ，可求得大、小圆柱 中的正、负电荷在点P 产生的电场分别为 220012 0022r b b r r πρρπεε==r E e 220012 0022r a a r r πρρπεε'-''==-''r E e 点P 处总的电场为 2211220 ()2b a r r ρε' '=+=-'r r E E E 在b r <且a r >'区域中，同理可求得大、小圆柱中的正、负电 荷在点P 产生的电场分别为 2200 22r r r πρρπεε==r E e 2222 0022r a a r r πρρπεε'-''==-''r E e 点P 处总的电场为 202220()2a r ρε' '=+=-' r E E E r 在a r <'的空腔区域中，大、小圆柱中的正、负电荷在点P 产 生的电场分别为 200300 22r r r πρρπεε==r E e 200300 22r r r πρρπεε''-''==-'r E e 点P 处总的电场为 0033 00 ()22ρρ εε''=+=-=E E E r r c
3.4 求证： （a ）,,;V n T V S T n μ?????? =- ? ??????? （b ）,,.T p t n V p n μ?????? = ? ??????? 解：（a ）由自由能的全微分（式（3.2.9）） dF SdT pdV dn μ=--+ （1） 及偏导数求导次序的可交换性，易得 ,,.V n T V S T n μ?????? =- ? ??????? （2） 这是开系的一个麦氏关系. （a ） 类似地，由吉布斯函数的全微分（式（3.2.2）） dG SdT Vdp dn μ=-++ （3） 可得 ,,.T p T n V p n μ??????= ? ??????? （4） 这也是开系的一个麦氏关系. 3.5 求证： ,,.T V V n U T n T μμ?????? -=- ? ??????? 解：自由能F U T S =-是以, ,T V n 为自变量的特性函数，求F 对n 的 偏导数（, T V 不变），有 ,,,.T V T V T V F U S T n n n ????????? =- ? ? ?????????? （1） 但由自由能的全微分 dF SdT pdV dn μ=--+ 可得 ,,,,, T V T V V n F n S n T μμ??? = ? ????????? =- ? ??????? （2） 代入式（1），即有
,,.T V V n U T n T μμ?????? -=- ? ??????? （3） 3.7 试证明在相变中物质摩尔内能的变化为 1.m p dT U L T dp ?? ?=- ?? ? 如果一相是气相，可看作理想气体，另一相是凝聚相，试将公式化简. 解：发生相变物质由一相转变到另一相时，其摩尔内能m U 、摩尔焓m H 和摩尔体积m V 的改变满足 .m m m U H p V ?=?-? （1） 平衡相变是在确定的温度和压强下发生的，相变中摩尔焓的变化等于物质在相变过程中吸收的热量，即相变潜热L ： .m H L ?= 克拉珀龙方程（式（3.4.6））给出 ,m dp L dT T V = ? （3） 即 .m L dT V T dp ?= （4） 将式（2）和式（4）代入（1），即有 1.m p dT U L T dp ???=- ?? ? （5） 如果一相是气体，可以看作理想气体，另一相是凝聚相，其摩尔体积远小于气相的摩尔体积，则克拉珀龙方程简化为 2 .dp L p dT R T = （6） 式（5）简化为 1.m RT U L L ???=- ?? ? （7） 3.9 以C βα表示在维持β相与α相两相平衡的条件下1mol β相物质升高1K 所吸收的热量，称为β相的两相平衡摩尔热容量，试证明：
第三章习题解答 3.1 真空中半径为a 的一个球面，球的两极点处分别设置点电荷q 和q -，试计算球赤道平面上电通密度的通量Φ(如题3.1图所示)。 解 由点电荷q 和q -共同产生的电通密度为 33[]4q R R π+- +- = -=R R D 22322232 () (){}4[()][()]r z r z r z a r z a q r z a r z a π+-++-+-++e e e e 则球赤道平面上电通密度的通量 d d z z S S S Φ====??D S D e 22322232 ()[]2d 4()()a q a a r r r a r a ππ--=++? 2212 01)0.293()a qa q q r a =-=-+ 3.2 1911年卢瑟福在实验中使用的是半径为a r 的球体原子模型，其球体内均匀分布有总电荷量为Ze -的电子云，在球心有一正电荷Ze （Z 是原子序数，e 是质子电荷量），通 过实验得到球体内的电通量密度表达式为02314r a Ze r r r π?? =- ??? D e ，试证明之。 解 位于球心的正电荷Ze 球体内产生的电通量密度为 12 4r Ze r π=D e 原子内电子云的电荷体密度为 33 3434a a Ze Ze r r ρππ=- =- 电子云在原子内产生的电通量密度则为 3223 4344r r a r Ze r r r ρπππ==-D e e 故原子内总的电通量密度为 122314r a Ze r r r π??=+=- ???D D D e 3.3 电荷均匀分布于两圆柱面间的区域中，体密度为30C m ρ, 两 圆柱面半径分别为a 和b ，轴线相距为c )(a b c -<，如题3.3图()a 所示。求空间各部分 的电场。 解 由于两圆柱面间的电荷不是轴对称分布，不能直接用高斯定律求解。但可把半径为 a 的小圆柱面内看作同时具有体密度分别为0ρ±的两种电荷分布，这样在半径为 b 的整个圆 柱体内具有体密度为0ρ的均匀电荷分布，而在半径为a 的整个圆柱体内则具有体密度为 0ρ-的均匀电荷分布，如题3.3图()b 所示。空间任一点的电场是这两种电荷所产生的电场 的叠加。 在b r >区域中，由高斯定律 d S q ε= ? E S ，可求得大、小圆柱中的正、负电荷在点P 产生的电场分别为 2200120022r b b r r πρρπεε==r E e 220012 0022r a a r r πρρπεε' -''==-''r E e 题3.1 图 题3. 3图( )a
1.试述桩的分类。 （一）按承台位置分类。可分为高桩承台基础和低桩承台基础，简称高桩承台和低桩承台。 （二）按施工方法分类。可分为沉桩（预制桩）、灌注桩、管桩基础、钻埋空心桩。 （三）按设置效应分类。可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。 （四）按桩土相互作用特点分类。可分为竖向受荷桩（摩擦桩、端承桩或柱桩）、横向受荷桩（主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩）、桩墩（端承桩墩、摩擦 桩墩）。 （五）按桩身材料分类。可分为木桩（包括竹桩）、混凝土桩（含钢筋和混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和组合桩。 2.桩基设计原则是什么？ 桩基设计·应力求做到安全适用、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。 1.收集资料 （1）进行调查研究，了解结构的平面布置、上部荷载大小及使用要求等； （2）工程地质勘探资料的收集和阅读，了解勘探孔的间距、钻孔深度以及 土层性质、桩基确定持力层； （3）掌握施工条件和施工方法，如材料、设备及施工人员等； 2.设计步骤 （1）确定桩的类型和外形尺寸，确定承台埋深； （2）确定单桩竖向承载力特征值和水平承载力特征值； （3）初步拟定桩的数量和平面布置； ( 4 )确定单桩上的竖向和水平承载力，确定群桩承载力； ( 5 )必要时验算地基沉降； ( 6 )承台结构设计； ( 7 )绘制桩和承台的结构及施工图； 3.设计要求
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007 —2011）第8.5.2条指出，桩基设计应符合下列规范： （1）所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。对预制桩，尚应进行运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。 （2）桩基沉降量验算应符合规范第8.5.15条规定。 （3）桩基的抗震承载力验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 （GB 50011—2010）的相关规定。 （4）桩基宜选用中、低压缩性土层作为桩端持力层。 （5）同一结构单元内的桩基，不宜选用压缩性差异较大的土层作为桩端持力层，不宜采用部分摩擦桩和部分端承桩。 （6）由于欠固结软土、湿陷性土和场地填土的固结，场地大面积堆载、降低 地下水位等原因，引起桩周土的沉降大于柱的沉降时，应考虑桩侧负摩阻力对 桩基承载力和沉降的影响。 （7）对位于坡地、岸边的桩基，应进行桩基的整体稳定性验算。桩基应与边 坡工程统一规划，同步设计。 （8）岩溶地区的桩基，当岩溶上覆土层的稳定性有保证，且桩端持力层承载 力及厚度满足要求，可利用覆土层作为桩端持力层。当必须采用嵌岩桩时，应 对岩溶进行施工勘探。 （9）应考虑桩基施工中挤土效应对桩基及周边环境的影响；在深厚饱和软土 中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。 （10）应考虑深基坑开挖中，坑底土回弹隆起对桩受力及桩承载力的影响。 （11）桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同作用。 （12）在承台及地下室周围的回填土中，应满足填土密实度要求。 3.什么是单桩？说明桩侧极限摩阻力的影响因素是什么。 单桩: 即采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通长为柱）荷载的独立基础。 极限摩阻力的影响因素:（1）桩周土的性质； （2）桩、土相对位移； （3）桩的直径的影响； （4）桩-土界面条件的影响；
第三章练习题及参考答案 一、材料分析题 1.分析下列关于人民群众在历史上的作用问题的不同观占 ? 八、J ? 【材料1】 孟轲说：“民为贵，社稷次之，君为轻。”荀子认为： “君者，舟也；庶人者，水也。水则载舟，水则覆舟。” 【材料2】 梁启超说：“大人物心理之动进稍易其轨而全部历史可以改观”，“舍英雄几无历史” o胡适说：英雄人物“一言可以兴邦，一言可以丧邦”。 【材料3】 黑格尔认为，历史不是个人随意创造的，而是决定于某种“客观精神”。伟大人物是“世界精神的代理人”，拿破仑代表了“世界精神”，他“骑着马，驰骋全世界，主宰全世界”。世界历史是伟大人物和王朝的历史，“而不是一般人民的历史”。
【材料4】 毛泽东说：“人民，只有人民，才是创造世界历史的动力。”马克思说：“人们自己创造自己的历史，但是他们并不是随心所欲地创造，并不是在他们自己选定的条件下创造，而是在直接碰到的，既定的，从过去承继下来的条件下创造。” 【材料5] 马克思指出：“如爱尔维修所说的，每一个社会时代都需要有自己的伟大人物，如果没有这样的人物，它就要创造出这样的人物来。”恩格斯也说：“恰巧某个伟大人物在一定时间出现于某一国家，这当然纯粹是一种偶然现象。但是，如果我们把这个人除掉，那时就会需要有另外一个人来代替它，并且这个代替者是会出现的。
请回答： (1)材料1思想的合理性和局限性。 (2)分别指出材料2和材料3的思想倾向，说明材料2和材料3的共同点。 (3)材料4是什么观点？材料5体现了什么思想？ 2.用有关历史发展规律性的原理分析下列材料： 【材料1】 人们必须认识到，人类进步能够改变的只有其速度，而不会出现任何发展顺序的颠倒或跃过任何重要的阶段。(摘自孔德：《实证哲学》) 【材料2】 一个国家应该而且可以向其他国家学习。一个社会即使探索到了本身运动的自然规律，……它还是既不能跳过也不能用法令取消自然的发展阶段。但是它能缩短和减轻分娩的痛苦。(摘自马克思：《资本论》)
3.4.1 质量为2kg 的质点的运动学方程为 j t t i t r ?)133(?)16(2 2+++-= （单位：米，秒）， 求证质点受恒力而运动，并求力的方向 大小。 解：∵j i dt r d a ?6?12/2 2 +== , j i a m F ?12?24+== 为一与时间无关的恒矢量，∴ 质点受恒力而运动。 F=(242+122)1/2=125N ，力与x 轴之间夹角为： '34265.0/?===arctg F arctgF x y α 3.4.2 质量为m 的质点在o-xy 平面内运动，质点的运动学方程为： j t b i t a r ?sin ?cos ωω+= ，a,b,ω为正常数，证明作用于质点的合力总指向原点。 证明：∵r j t b i t a dt r d a 222 2 )?sin ?cos (/ωωωω-=+-== r m a m F 2ω-==, ∴作用于质点的合力总指向原点。 3.4.4 桌面上叠放着两块木板，质量各为m 1 ,m 2,如图所示，m 2和桌面间的摩擦系数为μ2，m 1和m 2间的摩擦系数为μ1，问沿水平方向用多大的力才能把下面的木板抽出来。 解：以地为参考系，隔离m 1、m 2，其受力与运动情况如图所示， 其中，N 1'=N 1,f 1'=f 1=μ1N 1,f 2=μ2N 2，选图示坐标系o-xy ，对m 1,m 2分别应用牛顿二定律，有 02122222 11111 111=--=--=-=g m N N a m N N F g m N a m N μ μμ 解方程组，得 ()2221211211/m g m g m g m F a g a μμμμ---== 要把木板从下面抽出来，必须满足12a a >，即 g m g m g m g m F 12221211μμμμ>---()()g m m F 212 1++>∴μ μ 3.4.6在图示的装置中两物体的质量各为m 1,m 2，物体之间及物体与桌面间的摩擦系数都为μ，求在力F 的作用下两物体的加速度及绳内张力，不计滑轮和绳的质量及轴承摩擦，绳不可伸长。 m 1g f 1 N 1 a 1 a 2 x y
第三章作业 一、单项选择题 1、两种完全正相关股票的相关系数为（ B ）。 A、r=0 B、r=1 C、r=-1 D、r=∞ 2、已知某证券β系数为2，则该证券的风险是（ D ）。 A、无风险 B、风险很低 C、与市场平均风险一致 D、是市场平均风险的2倍 3、A公司1991年发行面值为$1000的债券，票面利率是9%，于2001年到期，市场利率为9%，定期支付利息。债券价值为（ B ）。 A、951 B、1000 C、1021 D、不确定 4、某公司每股普通股的年股利额为4.2元，企业要求的收益率为8%，则普通股的内在价为（ A ）(假定股利固定不变) A、52．5元/股 B、33.6元/股 C、5.25元/股 D、48.6元/股 5、两种股票完全正相关时，把这两种股票组合在一起，则（ B ）。 A、能分散全部系统性风险 B、不能分散风险 C、能分散一部分风险 D、能分散全部非系统性风险 6、在资本资产定价模型K j=R F+βI（k m-R F）中，哪个符号代表无风险报酬率（ B ） A．K I B．R F C.βI D.K m 7、下列哪项会引起系统性风险（ B ） A.罢工 B.通货膨胀 C.新产品开发失败 D.经营管理不善 8、要对比期望报酬率不同的各项投资的风险程度，应该采用（ A ）。 A变异系数 B标准差 C贝他系数 D风险报酬系数 9、某优先股，每月分得股息2元，年利率为12%，该优先股的价值为（ A ）。 A200元 B16.67元 C100元 D150元 10、普通股的优先机会表现在: （ A ） A优先购新股 B优先获股利 C优先分配剩余财产 D可转换 11、两种股票完全负相关时，则把这种股票合理地组合在一起时（ A ）。 A 能分散掉全部风险 B能分散掉全部系统风险 C 能分散掉全部非系统风险 D 不能分散风险 12、市场无风险利率为5%，市场组合收益率为10%，A公司的 系数为2，则A公司必要收益率是（ C ）。 A、5% B、10% C、15% D、20% 13、普通股价格10.50元，筹资费用每股0.50元，第一年支付股利1.50元，股利增长5%，则该普通股成本为（ D ）。（该题目属于第六章内容，暂时不做要求） A、10.5% B、15% C、19% D、20%
《电磁场与电磁波》（陈抗生）习题解答 第一章 引言——波与矢量分析 1．1 . ,,/)102102cos(102 6300p y v k f E m V x t y y E E 相速度相位常数度，频率波的传播方向，波的幅的方向，，求矢量设 解：m /V )x 102t 102cos(10y y E z E y E x E E 26300y 0z 0y 0 x 矢量E 的方向是沿Y 轴方向，波的传播方向是-x 方向； 波的幅度 m /V 10E E 3y 。 s /m 10102102k V ;102k ; MHZ 1HZ 1021022f 82 6 P 2 66 1．2 写出下列时谐变量的复数表示（如果可能的话） ) 6 sin()3 sin()()6(cos 1)()5() 2 120cos(6)()4(cos 2sin 3)()3(sin 8)()2() 4 cos(6)()1( t t t U t t D t t C t t t A t t I t t V （1）解： 4/)z (v j 23234 sin j 64cos 6e 6V 4 j （2）解：)2 t cos(8) t (I 2 )z (v j 8e 8I j 2
（3）解：） t cos 13 2t sin 13 3( 13)t (A j 32e 13A 2)z () 2t cos(13)t (A 13 3 cos ) 2 (j v 则则令 （4）解：)2 t 120cos(6) t (C j 6e 6C 2 j (5)(6)两个分量频率不同，不可用复数表示 1．3由以下复数写出相应的时谐变量] ) 8.0exp(4)2 exp(3)3() 8.0exp(4)2(1)1(j j C j C j C （1）解： t sin t cos j t sin j t cos )t sin j t )(cos j 1(e )j 1(t j t sin t cos )Ce (RE )t (C t j （2）解：)8.0t cos(4)e e 4(RE )Ce (RE ) t (C t j 8.0j t j （3）解：)8.0t (j ) 2t (j t j 8 .0j j t j e 4e 3e )e 4e 3(Ce 2 得：)t cos(3)8.0t cos(4)8.0t cos(4)2 t cos(3)Ce (RE )t (C t j 1．4 ] Re[, )21(,)21(000000 B A B A B A B A z j y j x B z j y j x A ，，，求：假定 解：1B A B A B A B A z z y y x x
习题3 一、填空题 1.若二维随机变量(X,Y)在区域}),({222R y x y x ≤+上服从均匀分布，则(X,Y)的概率密度为 。 ??? ??≤+=其他 1 ),(2 222 R y x R y x f π 则},max{Y X 的分布律为 。 3.设二维随机变量(X,Y)的概率分布见下表，则(1)关于X 的边缘分布律为 ；(2)关于 4.设随机变量X 与Y 相互独立，X 在区间(0,2)上服从均匀分布，Y 服从参数为的指数分布，则概率=>+}1{Y X P 。 12 11--e 5.设二维随机变量(X,Y)的概率密度函数为? ??≤≤≤=其他01 0),(y x bx y x f ，则}1{≤+Y X P = 。 4 1 6. 设随机变量X 与Y 相互独立，且均服从区间(0,3)上对的均匀分布，则}1},{max{≤Y X P = 。 9 1 7.设随机变量
i=1,2,且满足1}0{21==X X P ，则==}{21X X P 。 0 8.如图3.14所示，平面区域D 由曲线x y 1 = 及直线2,1,0e x x y ===所围成，二维随机变量(X,Y)关于X 的边缘概率密度在2=x 处的值为 。 4 1 9.设X,Y 为两个随机变量，且73}0,0{= ≥≥Y X P ，7 4 }0{}0{=≥=≥Y P X P ，则 }0},{max{≥Y X P = 。 7 5 10.设随机变量X 与Y 相互独立，),3(~),,2(~p B Y p B X ，且9 5 }1{= ≥X P ，则 ==+}1{Y X P 。 243 80 二、选择题 1.设两个随机变量X 与Y 相互独立且同分布，}1{}1{}1{==-==-=X P Y P X P = ,2 1 }1{==Y P 则下列各式中成立的是( ) A (A)2 1 }{==Y X P , (B) 1}{==Y X P (C) 41}0{==+Y X P (D) 4 1 }1{==XY P 2.设随机变量X 与Y 独立，且0}1{}1{>====p Y P X P ， 01}0{}0{>-====p Y P X P ，令 ?? ?++=为奇数 为偶数Y X Y X Z 0 1 要使X 与Z 独立，则p 的值为( ) C (A) 31 (B) 41 (C) 21 (D) 3 2 3. 设随机变量X 与Y 相互独立，且)1,0(~N X ，)1,1(~N Y ，则( ) B
如图所示扭转系统。设12122;t t I I k k == 1．写出系统的刚度矩阵和质量矩阵； 2．写出系统的频率方程并求出固有频率和振型，画出振型图。 解：1)以静平衡位置为原点，设12,I I 的转角12,θθ为广义坐标，画出12,I I 隔离体，根据牛顿第二定律得到运动微分方程： 111121222221()0()0t t t I k k I k θθθθθθθ?++-=??+-=??&&&&，即：1112122 222122()00 t t t t t I k k k I k k θθθθθθ?++-=??-+=??&&&& 所以：[][]12 21 2220,0t t t t t k k k I M K k k I +-?? ??==????-???? 系统运动微分方程可写为：[][]11220M K θθθθ?????? +=?????????? &&&& ………… (a) 或者采用能量法：系统的动能和势能分别为 θθ= +&&22 11221122T E I I θθθθθθθ=+-=++-222211212121221121111 ()()2222t t t t t t U k k k k k k
求偏导也可以得到[][],M K 由于12122;t t I I k k ==，所以[][]212021,0111t M I K k -???? ==????-???? 2)设系统固有振动的解为： 1122cos u t u θωθ???? =????????，代入（a ）可得： [][]12 2()0u K M u ω?? -=???? ………… (b) 得到频率方程：22 12 1 2 1 12 22()0t t t t k I k k k I ωωω--= =--V 即：224 222 121()240t t I k I k ωωω=-+=V 解得：2 1 1,22 2 (22t k I ω±= = 所以：1ω= 2ω=………… (c) 将（c ）代入（b ）可得： 1 121 2 121112 2(22220(22t t t t t t k k I k I u u k k k I I ?? ±--?? ????=????????--?? ??g g g
第3章习题 习题3.3 解： （1） 由?-?=E 可得到 a <ρ时， 0=-?=?E a >ρ时， φρφρ?φρsin 1cos 12222??? ? ??-+???? ??+-=-?=a A e a A e E （2） 圆柱体为等位体且等于0，所以为导体制成，其电荷面密度为 φεεερρρρcos 2000A E e E e a a n s -=?=?=== 习题3.5 证： 根据高斯定律q S d D S =?? ，得 0R r <时。ρππ344312 r D r =，则0 01113,3εερεερr r r D E r D === 0R r >时。ρππ3443022 R D r =，则203002 223023,3r R D E r R D ερερ=== 则中心点的电位为 20 0200 203 020 13633)0(0 ερεερερεερ?R R dr r R dr r dr E dr E r R R R r R += +=+=?? ??∞ ∞ 习题3.8
解： 根据高斯定律q S d D S =?? ，得同轴线内、外导体间的电场强度为 περ ρ2)(l q E = 内、外导体间的电压为 a b q d q Ed U l b a b a l ln 22περπερ ρ= ==?? 则同轴线单位长度的电容为 ) /ln(2a b U q U Q C l πε = == 则同轴线单位长度的静电储能为 )/ln(422212122 2 a b q d q dV E W l b a l V e περπρπερεε=??? ? ??==?? 习题3.11 解： （1） 设同轴电缆中单位长度的径向电流为I ，电流密度 )(2c a I e J <<=ρπρ ρ 介质中的电场 )(21 1 1b a I e J E <<==ρπρσσρ )(22 2 2c b I e J E <<==ρπρσσρ 而 ? ?+= ?+?=b a b a b c I a b I d E d E U ln 2ln 221 210πσπσρρ ) /ln()/ln(2120 21b c a b U I σσσπσ+=
1 / 10 第三章 中值定理与导数的应用 1. 验证拉格朗日中值定理对函数x x f ln )(=在区间[]e ,1上的正确性。 解：函数()ln f x x =在区间[1,]e 上连续，在区间(1,)e 内可导，故()f x 在[1,]e 上满足 拉格朗日中值定理的条件。又x x f 1 )(= '，解方程,111,1)1()()(-=--= 'e e f e f f ξξ即得),1(1e e ∈-=ξ。因此，拉格朗日中值定理对函数()ln f x x =在区间[1,]e 上是正确的。 2．不求函数)4)(3)(2)(1()(----=x x x x x f 的导数，说明方程0)(' =x f 有几个实根，并指出它们所在的区间。 解：函数上连续，分别在区间[3,4][2,3],2],,1[)(x f 上在区间(3,4)(2,3),2),,1(可导， 且(1)(2)(3)(4)0f f f f ====。由罗尔定理知，至少存在),2,1(1∈ξ),3,2(2∈ξ ),4,3(3∈ξ使),3,2,1( 0)(=='i f i ξ即方程'()0f x =有至少三个实根。又因方程 '()0f x =为三次方程，故它至多有三个实根。因此，方程'()0f x =有且只有三个实根， 分别位于区间(1,2),(2,3),(3,4)内。 3．若方程 011 10=+++--x a x a x a n n n Λ有一个正根,0x 证明: 方程0)1(1211 0=++-+---n n n a x n a nx a Λ必有一个小于0x 的正根。 解：取函数()1 011n n n f x a x a x a x --=+++L 。0()[0,]f x x 在上连续，在0(0,)x 内可导， 且0(0)()0,f f x ==由罗尔定理知至少存在一点()00,x ξ∈使'()0,f ξ=即方程 12011(1)0n n n a nx a n x a ---+-++=L 必有一个小于0x 的正根。 4．设,11<<<-b a 求证不等式： .arcsin arcsin b a b a -≥-
数字电子技术作业答案 班级_________ _ 学号_____ __ 姓名_____________ 第3章组合逻辑电路 1．分析图1所示逻辑电路，已知S1﹑S0为功能控制输入，A﹑B为输入信号，L为输出，求电路所具有的功能。 图1图2解：（1）0 1 1 1 1 ) (S S B S A S S B S A L⊕ ⊕ + ⊕ = ⊕ ⊕ ? ⊕ = (2)真值表： (3)当S1S0=00和S1S0=11时，该电路实现两输入或门，当S1S0=01时，该电路实现两输入或非门，当S1S0=10时，该电路实现两输入与非门。 2．由与非门构成的某表决电路如图2所示。其中A、B、C、D表示4个人，L=1时表示决议通过。 （1）试分析电路，说明决议通过的情况有几种。 （2）分析A、B、C、D四个人中，谁的权利最大。 解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L+ + = ? ? = （2） A BCD L AB CD L 00 00 00 01 1 10 00 10 01 1
0111 (3)根据真值表可知，四个人当中C 的权利最大。 3．某组合逻辑电路的输入A ，B ，C 和输出F 的波形如图3所示。试列出该电路的真值表，写出逻辑函数表达式，并用最少的与非门实现。 A B C F 图3 解：真值表略。由波形图直接写出逻辑函数表达式：ABC C AB C B A C B A F +++= 化简并变换成最简与非式AB C B F ?=。画出逻辑图如图解3所示。 图解3 4．设计一个三变量的判奇电路，当有奇数个变量为1时，输出为1，否则输出为0，要求用最少的门电路实现此逻辑电路。 解：三变量的判奇电路真值表如下表所示：
第3章习题解答 3.1 对于下列各种电位分布，分别求其对应的电场强度和体电荷密度： (1)()2,,x y z Ax Bx C Φ=++； (2)(),,x y z Axyz Φ=； (3)()2,,sin z A B z Φρ?ρ?ρ=+； (4)()2,,sin cos r Ar Φθ?θ?=。 解：已知空间的电位分布，由E Φ=-?r r 和2 0/Φρε?=-可以分别计算出电场强度和体电荷密度。 (1) ()2x E e Ax B Φ=-?=-+r r r 0202εερA -=Φ?-= (2) ()x y z E A e yz e xz e xy Φ=-?=-++r r r r r 020=Φ?-=ερ (3) (2sin )cos z E e A Bz e A e B ρ?Φρ?ρ?ρ??=-?=-+++??r r r r 20004sin sin 3sin Bz Bz A A A ρεΦε??ε?ρρ???? =-?=-+-=-+ ? ???? ? (4) ()2sin cos cos cos sin r E e Ar e Ar e Ar θ?Φθ?θ??=-?=-+-r r r r r 200cos 2cos cos 6sin cos sin sin A A A θ??ρεΦεθ?θθ?? =-?=-+ - ?? ? 3.5 如题3.5图所示上下不对称的鼓形封闭曲面，其上均匀分布着密度为0S ρ的面电荷。 试求球心处的电位。 解：上顶面在球心产生的电位为 22001111100 ()()22S S d R d R d ρρ Φεε= +-=- 下顶面在球心产生的电位为 22 002222200 ()()22S S d R d R d ρρΦεε= +-=- 侧面在球心产生的电位为 030 014π4πS S S S R R ρρΦεε= = ? 式中2 12124π2π()2π()2π()S R R R d R R d R d d =----=+。因此球心总电位为 1230 S R ρΦΦΦΦε=++= 3.6有02εε=和05εε=的两种介质分别分布在0z >和0z <的半无限大空间。已知0z >时， 201050x y z E e e e =-+r r r r V /m 。试求0z <时的D r 。 解：由电场切向分量连续的边界条件可得 1t 2t E E =? 000520510x y z D D εε<=?=-? 代入电场法向方向分量满足的边界条件可得 1n 2n D D =? 050z z D <= 于是有 0001005050x y z z D e e e εε<=-+r r r r 3.9 如题 3.9图所示，有一厚度为2d 的无限大平面层，其中充满了密度为 ()0πcos x x d ρρ=的体电荷。若选择坐标原点为零电位参考点，试求平面层 之内以及平面层以外各区域的电位和电场强度。
第三章SQL 一、选择题 (1) SQL语言是( B )的语言，易学习。 A．过程化B．非过程化C．格式化D．导航式 (2) SQL语言具有( B )的功能。 A．关系规范化、数据操纵、数据控制 B．数据定义、数据操纵、数据控制 C．数据定义、关系规范化、数据控制 D．数据定义、关系规范化、数据操纵 (3) SQL语言的数据操作语句包括SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE等。其中最重要的，也是使用最频繁的语句是( A )。 A．SELECT B．INSERT C．UPDATE D．DELETE (4) 设有关系R(A，B，C)和S(C，D)，与关系代数表达式πA，B，D(σ=(R×S))等价的SQL语句是( B )。 A．SELECT * FROM R，S WHERE = B．SELECT A，B，D FROM R，S WHERE = C．SELECT A，B，D FROM R，S WHERE R=S D．SELECT A，B FROM R WHERE(SELECT D FROM S WHERE =． (5) 设关系R(A，B，C)，与SQL语句“SELECT DISTINCT A FROM R WHERE B=17”等价的关系代数表达式是( A )。 A．πA(σB=17(R)) B．σB=17(πA(R)) C．σB=17(πA，C(R)) D．πA，C(σB=17(R)) 下面第(6)～(10)题，基于“学生-选课-课程”数据库中的3个关系： S(S#，SNAME，SEX，DEPARTMENT)，主码是S# C(C#，CNAME，TEACHER)，主码是C# SC(S#，C#，GRADE)，主码是(S#，C#)
3-1 设系统的微分方程式如下： （1） )(2)(2.0t r t c =& （2） )()()(24.0)(04.0t r t c t c t c =++&&& 试求系统闭环传递函数Φ(s),以及系统的单位脉冲响应g(t)和单位阶跃响应c(t)。已知全 部初始条件为零。 解： （1） 因为)(2)(2.0s R s sC = 闭环传递函数s s R s C s 10 )()()(== Φ 单位脉冲响应：s s C /10)(= 010 )(≥=t t g 单位阶跃响应c(t) 2 /10)(s s C = 010)(≥=t t t c （2）)()()124.004.0(2 s R s C s s =++ 1 24.004.0) ()(2 ++=s s s R s C 闭环传递函数1 24.004.01 )()()(2 ++== s s s R s C s φ 单位脉冲响应：124.004.01 )(2 ++= s s s C t e t g t 4sin 3 25)(3-= 单位阶跃响应h(t) 16 )3(6 1]16)3[(25)(22+++-=++= s s s s s s C t e t e t c t t 4sin 4 3 4cos 1)(33----= 3-2 温度计的传递函数为1 1 +Ts ，用其测量容器内的水温，1min 才能显示出该温度的 98%的数值。若加热容器使水温按10oC/min 的速度匀速上升，问温度计的稳态指示误差有多大？ 解法一 依题意，温度计闭环传递函数 1 1 )(+= ΦTs s 由一阶系统阶跃响应特性可知：o o T c 98)4(=，因此有 min 14=T ，得出 min 25.0=T 。 视温度计为单位反馈系统，则开环传递函数为 Ts s s s G 1 )(1)()(=Φ-Φ= ? ? ?==11v T K 用静态误差系数法，当t t r ?=10)( 时，C T K e ss ?=== 5.21010 。
第3章_作业答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第三章作业 一、单项选择题 1、两种完全正相关股票的相关系数为（ B ）。 A、r=0 B、r=1 C、r=-1 D、r=∞ 2、已知某证券β系数为2，则该证券的风险是（ D ）。 A、无风险 B、风险很低 C、与市场平均风险一致 D、是市场平均风险的2倍 3、A公司1991年发行面值为$1000的债券，票面利率是9%，于2001年到期，市场利率为9%，定期支付利息。债券价值为（ B ）。 A、951 B、1000 C、1021 D、不确定 4、某公司每股普通股的年股利额为4.2元，企业要求的收益率为8%，则普通股的内在价为（ A ）(假定股利固定不变) A、52．5元/股 B、33.6元/股 C、5.25元/股 D、48.6元/股 5、两种股票完全正相关时，把这两种股票组合在一起，则（ B ）。 A、能分散全部系统性风险 B、不能分散风险 C、能分散一部分风险 D、能分散全部非系统性风险 6、在资本资产定价模型K j =R F +β I （k m -R F ）中，哪个符号代表无风险报酬率 （ B ） A．K I B．R F C.β I D.K m 7、下列哪项会引起系统性风险（ B ） A.罢工 B.通货膨胀 C.新产品开发失败 D.经营管理不善 8、要对比期望报酬率不同的各项投资的风险程度，应该采用（ A ）。A变异系数 B标准差 C贝他系数 D风险报酬系数 9、某优先股，每月分得股息2元，年利率为12%，该优先股的价值为 （ A ）。
第三章 抽样分布部分 18 一个具有64=n 个观察值的随机样本抽自于均值等于20、标准差等于16的总体。 ⑴ 给出x 的抽样分布（重复抽样）的均值和标准差 ⑵ 描述x 的抽样分布的形状。你的回答依赖于样本容量吗 ⑶ 计算标准正态z 统计量对应于5.15=x 的值。 ⑷ 计算标准正态z 统计量对应于23=x 的值。 19 参考练习18求概率。 ⑴x <16； ⑵x >23； ⑶x >25； ⑷.x 落在16和22之间； ⑸x <14。 20 一个具有100=n 个观察值的随机样本选自于30=μ、16=σ的总体。试求下列概率的近似值： 21 一个具有900=n 个观察值的随机样本选自于100=μ和10 =σ的总体。 ⑴ 你预计x 的最大值和最小值是什么 ⑵ 你认为x 至多偏离μ多么远 ⑶ 为了回答b 你必须要知道μ吗请解释。 22 考虑一个包含x 的值等于0，1，2，…，97，98，99的总体。假设x 的取值的可能性是相同的。则运用计算机对下面的每一个n 值产生500个随机样本，并对于每一个样本计算x 。对于每一个样本容量，构造x 的500个值的相对频率直方图。当n 值增加时在直方图上会发生什么变化存在什么相似性这里30,10,5,2====n n n n 和50=n 。 23 美国汽车联合会（AAA ）是一个拥有90个俱乐部的非营利联盟，它对其成员提供旅行、金融、保险以及与汽车相关的各项服务。1999年5月，AAA 通过对会员调查得知一个4口之家出游中平均每日餐饮和住宿费用大约是213美元（《旅行新闻》Travel News ，1999年5月11日）。假设这个花费的标准差是15美元，并且AAA 所报道的平均每日消费是总体均值。又假设选取49个4口之家，并对其在1999年6月期间的旅行费用进行记录。 ⑴ 描述x （样本家庭平均每日餐饮和住宿的消费）的抽样 分布。特别说明x 服从怎样的分布以及x 的均值和方差是什么
6、解：（1）、先求出两种投入要素的边际产量，由0.50.510Q L K =得， L 的边际产量：0.50.50.50.5(10)5L dQ d L K L K dL dL MP -===; K 的边际产量：0.50.50.50.5()510K dQ d L K dK dK Q L K MP -====; ( 详解：0.50.50.510.50.50.5(10)100.55L dQ d L K L K L K dL dL MP --===?=, 同理可得 0.50.510.50.50.50.5()100.5510K dQ d L K L K dK dK Q L K MP --===?==,) 根据最优组合的一般原理，成本最低时的组合条件是: L K L K MP MP P P = 即， 0.50.50.50.555L K L K L K P P --= 解得，K L P L K P = （详解： 0.50.50.50.5 55L K L K L K P P --= 0.50.50.50.555K L L K P L K P --?=? 0.50.50.50.5K L L K P L K P --?=? 两边同时乘0.50.5L K -（或者0.50.5L K -可以自己试一下），得： 0.50.50.50.50.50.50.50.5K L L K L K P L K L K P ----??=?? 0.50.50.50.50.50.50.50.5K L L K P L K P --+--+?=? 1100K L P L K P L K -=? 由常数的0次幂等于1得0L =1，0K =1，常数的负次幂等于其分数，即11L L -=, 解得 11K L P L K P -= K L P L K P = ）