习题5及其解答

MATLAB教程2012a第5章习题解答-张志涌第5章 数据和函数的可视化习题5及解答1 椭圆的长、短轴2,4==b a ，用“小红点线〞画椭圆⎩⎨⎧==tb y ta x sin cos 。

〔参见图p5-1〕〖解答〗 clf a=4;b=2;t=0:pi/80:2*pi; x=a*cos(t); y=b*sin(t);plot(x,y,'r.','MarkerSize',15) axis equal xlabel('x') ylabel('y')shg-4-3-2-101234-3-2-1123xy2 根据表达式θρcos 1-=绘制如图p5-2的心脏线。

〔提示：采用极坐标绘线指令polar 〕〖解答〗 clftheta=0:pi/50:2*pi;rho=1-cos(theta);h=polar(theta,rho,'-r');%极坐标绘线指令。

h 是所画线的图柄。

set(h,'LineWidth',4) %利用set 设置h 图形对象的“线宽〞axis square %保证坐标的圆整性0.51 1.523021060240902701203001503301800ρ=1-cos θ3 A,B,C 三个城市上半年每个月的国民生产总值如见表p5.1。

试画出如图p5-3所示的三城市上半年每月生产总值的累计直方图。

表p5.1 各城市生产总值数据〔单位：亿元〕城市 1月 2月 3月 4月 5月 6月 A 170 120 180 200 190 220 B 120 100 110 180 170 180 C 70508010095120〖目的〗● 借助MATLAB 的帮助系统，学习直方图指令polar 的使用。

● bar 指令常用格式之一：bar(x,Y,'style') 。

x 是自变量列向量；Y 是与x 行数相同的矩阵，Y 的每一行被作为“一组〞数据；style 取stacked 时，同一组数据中每个元素对应的直方条被相互层叠。

第5章 振动和波动5-1 一个弹簧振子 m=：0.5kg , k=50N ；'m ，振幅 A = 0.04m ，求 (1) 振动的角频率、最大速度和最大加速度；(2) 振子对平衡位置的位移为 x = 0.02m 时的瞬时速度、加速度和回复力; (3) 以速度具有正的最大值的时刻为计时起点，写出振动方程。

频率、周期和初相。

A=0.04(m) 二 0.7(rad/s) 二-0.3(rad)⑷10.11(Hz) T 8.98(s)2 n、5-3证明：如图所示的振动系统的振动频率为1 R +k 2式中k 1,k 2分别为两个弹簧的劲度系数，m 为物体的质量V max 二 A =10 0.04 = 0.4(m/s) a max 二 2A =102 0.04 =4(m/s 2) ⑵设 x =Acos(，t ：；；■『)，贝Ud x vA sin(，t 「)dtd 2xa一 dt 2--2Acos(「t 亠 ^ ) - - 2x当 x=0.02m 时，COS (；：, t :忙)=1/ 2, sin( t 「)= _、一3/2，所以 v ==0.2、.3 ==0.346(m/s) 2a = -2(m/s )F 二 ma = -1(N)n(3)作旋转矢量图，可知：2x =0. 0 4 c o st(1 0)25-2弹簧振子的运动方程为 x =0.04cos(0.7t -0.3)(SI)，写出此简谐振动的振幅、角频率、严...U ・」|1岛解：以平衡位置为坐标原点，水平向右为 x 轴正方向。

设物体处在平衡位置时，弹簧 1的伸长量为Xg ,弹簧2的伸长量为x 20，则应有_ k ] X ]0 ■木2乂20 = 0当物体运动到平衡位置的位移为 X 处时，弹簧1的伸长量就为x 10 X ，弹簧2的伸长量就为X 20 -X ，所以物体所受的合外力为F - -k i (X io X )k 2(X 20 -x)- -(匕 k 2)x2d x (k i k 2)dt 2 m上式表明此振动系统的振动为简谐振动，且振动的圆频率为5-4如图所示，U 形管直径为d ,管内水银质量为 m ,密度为p 现使水银面作无阻尼 自由振动，求振动周期。

控制工程基础习题解答第五章5-1．已知开环系统的传递函数如下，试用罗斯-赫尔维茨判据判别其闭环稳定性。

（1）. ()()()()()32110+++=s s s s s H s G （2）. ()()()()()()38.05.022.0++++=s s s s s s H s G （3）. ()()()5060030010022++=s s s s H s G （4）.()()()2481322+++=s s s s s H s G 解：（1）. 特征方程为01016523=+++s s s100141051610123s s s s第一列全部大于零，所以闭环稳定。

（2）. 特征方程为04.04.13.43.4234=++++s s s s4.097.04.097.34.13.44.03.4101234s s s s s 第一列全部大于零，所以闭环稳定。

（3）. 特征方程为010050600300234=+++s s s100012001005006001005030001234-s s s s s第一列有小于零的数存在，所以闭环不稳定，符号变化了两次，有两个右极点。

（4）. 特征方程为013248234=++++s s s s124100380012410038 18924138=5033801241038= 503124100380012410038= 所有主子行列式全大于零，所以闭环稳定。

5-2．已知单位负反馈系统的开环传递函数如下()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=1222n n s s s Ks G ωζω式中s rad n /90=ω，2.0=ζ。

试确定K 取何值闭环稳定。

解：方法1：特征方程为0810081003623=+++K s s s 36008100810036810036081001810036222≤≥≥-⨯=K K K K KK36810081003681001810036≤≥-⨯=K K K得当360<<K 时，闭环稳定，当36时，闭环临界稳定。

《数学分析选论》习题解答第 五 章 级 数１．下列命题中有些是真命题，有些是伪命题．对真命题简述理由；对假命题举出反例（题中“∑n a ”是“∑∞=1n n a ”的简写）： （１）∑n a ,∑n b 发散⇒∑±)(n n b a 发散； （２）∑n a ，∑n b 收敛⇒∑n n b a 收敛； （３)∑∑n nb a 22,收敛⇒∑nn b a 收敛； （４）∑n a ,∑n b 绝对收敛⇒∑nn b a 绝对收敛；(５）∑n a 收敛，∑n b 绝对收敛⇒∑nn b a 绝对收敛；（６）∑n a 收敛,1lim=∞→n n b ⇒∑nn b a 收敛；（７）∑||n a 收敛,1lim =∞→n n b ⇒∑||n n b a 收敛；（８）0lim =∞→n n a ⇒ -+-+-+-332211a a a a a a 收敛； （９）∑n a 收敛⇒∑na n收敛; （１０)∑n a 收敛⇒0lim =∞→n n a n ；（１１）∑||n a 收敛⇒∑++)(1n n a a a 收敛;（１２）∑na 收敛⇒∑+-||1n n a a 收敛；（１３){}n a 与∑++)(1n n a a 收敛⇒∑n a 收敛；(１４)∑+||1n n a a 收敛⇒∑n a 收敛;（１５)1||≥n a n ⇒∑n a 发散；（１６）∑na 2收敛⇒∑na 3收敛；（１７)0lim =∞→n n a ⇒∑+-||1n n a a 收敛；*（１８）∑+-||1n n a a 收敛⇒{}n a 收敛；(１９）||n a ~)(∞→n n c p⇒∑||n a 与∑pn 1同敛态； *（２０）∑n a 收敛⇒0)2(1lim21=+++∞→n n a n a a n ． 解 其中有十二个真命题:(３），（４），（５），(７），（８），（９），（１１）， （１３）,（１６)，（１８）,(１９），（２０）；其余八个是伪命题．现依此简述如下:（１）反例：0)(,,=+-==∑n n n n b a n b n a 为收敛．(２)反例：∑-nn)1(收敛，∑∑=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-n n n 1)1(2为发散． （３）因nn n n b a b a 22||+≤． （４），(５) 因∑n a 收敛⇒)(1||0lim N n a a n n n >≤⇒=∞→∑∑⇒⎭⎬⎫≤⇒||||||||n n n n n n b a b b b a 收敛收敛．（６）反例：nb na nn nn )1(1,)1(-+=-=，∑∑⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=n n b a n n n 1)1(为发散．（７）因 1lim =∞→n n b ⇒)(2||N n b n >≤，∑∑⇒⎭⎬⎫≤⇒||||||2||n n n n n n b a a a b a 收敛收敛．（８）因0lim )(0,0122=⇒∞→→==∞→-n n n n n S n a S S ． （９）据阿贝尔判别法，∑n a 收敛，⎭⎬⎫⎩⎨⎧n 1单调有界，故∑na n收敛． （１０）反例：=∑n a ∑-nn)1(收敛，而{}{}n n a n )1(-=不存在极限．（１１）由∑||n a 收敛，∑++⇒≤++⇒≤++≤++⇒.绝对收敛)(||)(||||1111n n n n n n n a a a a M a a a M a a a a（１２)反例：=∑n a ∑-n n )1(收敛,∑∑++=-+)1(12||1n n n a a n n 发散． （１３）{}.收敛收敛已知收敛收敛∑∑∑⇒-⎭⎬⎫+-⇒++n n n n n n a a a a a a 2)()()(11（１４）反例：=∑n a ++++=-+∑10102)1(1n发散，但因01≡+n n a a ，故0||1=∑+n n a a 为收敛．（１５）反例：=∑n a ∑-nn)1(收敛，满足1||≥=n a n n ．（１６)∑∑⇒>≤⇒>≤⇒.绝对收敛收敛3232)(||)(1||n nn n n a N n a a N n a a （１７）反例：同(１２）题．（１８）∑+-||1n n a a 收敛N n N >∈∃>ε∀⇔+当,,0N 时，+∈∀N p ，有.ε<-++-≤-⇒ε<-++-+-++++++++++pn p n n n p n n p n p n n n a a a a a a a a a a 1211121,所以{}n a 满足柯西条件，从而收敛．(１９）||n a ~)(∞→n n c p∞+<=⇔∞→c a n n p n ||lim ．可见∑||n a 与∑pn 1同时收敛,或同时发散．（２０）设∑na 的前n 项部分和为 ,2,1,=n S n ，且S S n n =∞→lim ．则有()..011lim 21lim )(,)()(2212121121112121=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++-=+++⇒+++-=-++-+=+++-∞→∞→--S S n n n S S S S a n a a n S S S S n S S n S S S a n a a n n n n n n n n n n □２．设∑∞=1n n a 为证项级数，试证对数判别法:若存在0>ε和+∈N N ，使得当N n > 时 有ε+≥11ln ln 1n a n.， 则∑∞=1n n a 收敛;（２）若存在+∈N N ,使得当N n > 时，有11ln ln 1≤n a n .,则∑∞=1n n a 发散． 证 把不等式分别改写成： （１）ε+ε+≤≥111,ln 1lnn a n a n n 即； （２）na n a n n 1,ln 1ln≥≤即．根据比较法则，(１）时∑∞=1n n a 收敛；（２）时∑∞=1n n a 发散． □３．利用对数判别法鉴别下列正项级数的敛、散性： (１)∑∞=1ln 31n n； （２）∑∞=1ln ln )ln (1n nn ; （３）)0(1ln >∑∞=x n n x．解 （１）nn a ln 31=，050109813ln 1ln ln 1...+>≈=n a n故收敛． ２）nn n a ln ln )ln (1=，)16(0101ln ln 1ln ln 1≥+>=n n a nn ..，故收敛． (３）x n n a ln =，由于x n n x a nn 1ln ln ln ln 1ln ln 1=-=.， 故当)0(e 101>ε∀≤<ε+x 时收敛；e1≥x 时发散． □ ４．证明：若∑∞=1n n a n 收敛,则∑∞=1n na 收敛；若∑∞=1n p n n a 收敛,则p x >时∑∞=1n x nn a 也收敛． 证 (１）∑∑∞=∞=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111n n n n n a n a .．由阿贝尔判别法，已知∑∞=1n n a n 收敛,而⎭⎬⎫⎩⎨⎧n 1 单调有界,故∑∞=1n n a 收敛．（２）同理，由∑∑∞=-∞=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111n px p n n x n n n a n a .,∑∞=1n p n n a 收敛,⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-p x n 1当p x >时单调有界，故∑∞=1n xnn a 收敛． □ ５．证明:若{})(x f n 与{})(x g n 都在E 上一致收敛,则{})()(x g x f n n ±在E 上也一致收敛．证 设)(x f n →→)(x f ，)(x g n →→)(x g ，E x ∈．依据定义，+∈∃>ε∀N N ,0,当N n >时，对一切E x ∈,恒有2)()(ε<-x f x f n , 2)()(ε<-x g x g n ； 于是又有[][]ε<-+-≤±-±)()()()()()()()(x g x g x f x f x g x f x g x f n n n n ．所以)()(x g x f n n ±→→)()(x g x f ±,E x ∈．注：本题也可用确界逼近准则（ p .138 定理5.2 ）来证明． □６．设f 在区间I 上一致连续,)(x n ϕ→→)(x ϕ，E x ∈，且)(,)(E I E n ϕ⊂ϕ，,2,1=n ．试证：))((x f n ϕ→→))((x f ϕ，E x ∈．证 因f 在I 上一致连续，故0,0>δ∃>ε∀，只要δ<''-'u u ),(I u u ∈'''， 便有ε<''-')()(u f u f ．对上述δ，由)(x n ϕ→→)(x ϕ，E x ∈，必定+∈∃N N ,当N n >时，对一切E x ∈，均有δ<ϕ-ϕ)()(x x n ．记I x u I x u n ∈ϕ=''∈ϕ=')(,)(，则有ε<ϕ-ϕ=''-'))(())(()()(x f x f u f u f n ．这就证得 ))((x f n ϕ→→))((x f ϕ,E x ∈． □ ７．证明:∑∞=1)(n n x f 在E 上一致收敛的必要条件是)(x f n →→E x ∈,0．证 设,)()(1∑==nk k n x f x S )(x S n →→E x x S ∈,)(,则=)(x f n )(x S n )(1x S n --．由题５易知)(x f n →→E x x S x S ∈=-,0)()(． □８．设∑∞=1n n a 收敛,试证),0[e 1∞+-∞=∑在x n n n a 上一致收敛．证 由一致收敛的阿贝尔判别法,数项级数∑∞=1n na 收敛即一致收敛；对每个0≥x ,xn -e 对n 单调(减），且一致有界,),),0[,1e (+-∈∞+∈≤N n x x n 故xn n n a -∞=∑e 1在),0[∞+上一致收敛． □９．判别下列函数序列或函数项级数在指定的区间上是否一致收敛：（１）⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧n nxsin ,),(∞+∞-∈x ； （２）∑∞=+-1sin )1(n n x n ，),(∞+∞-∈x ; )3(*]1,0[,,)()(,,)()(,)(1121∈===-x x f x x f x f x x f x x f n n ；（４）⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+1nn x x ，（ⅰ）]1,0[∈x ，（ⅱ）)10(]1,0[<δ<δ-∈x ； （５）]1,0[,)(12∈+∑∞=+x nn x x n nn ．解 （１）由于0sin lim=∞→nnx n ，且 )(010sin sup),(∞→→=-∞+∞-∈n nnnx x ，因此nnx sin →→0，),(∞+∞-∈x ． （２）由函数项级数一致收敛的狄利克雷判别法，1)1(1≤-∑=nk k为一致有界；),(∞+∞-∈∀x ，x n sin 1+关于n 单调（减）；且0sin 1lim=+∞→xn n ， )(0110sin 1sup),(∞→→-=-+∞+∞-∈n n x n x ,从而x n sin 1+→→0，),(∞+∞-∈x ．所以，∑∞=+-1sin )1(n nxn 在),(∞+∞-上为一致收敛．事实上，)()()(211∞→=→=-n x x f xx f nn ．记]1,0[,)()()(211∈-=-=-x x xx f x f x g nn n ，由 01211)(21=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='-nx x g n n ，求出)(x g n的最大值点nn n x 2211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=，和最大值nn nn n x g 2211121)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=．由于 )(0e 0)()(m ax )(sup 1-]1,0[]1,0[∞→=→==∈∈n x g x g x g n n n x n x .,因此)(x f n →→]1,0[,∈x x ．设1111)(+-=+=nnn n x x x x f ，则有⎪⎩⎪⎨⎧=∈==∞→.1,21,)1,0[,0)()(lim x x x f x f n n (ⅰ）由于)(0\21111sup )()(sup)1,0[)1,0[∞→→=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=-∈∈n x x f x f nx n x ，因此{})(x f n 在)1,0[上不一致收敛，从而在]1,0[上更不一致收敛．（ⅱ）当)10(]1,0[<δ<δ-∈x 时，由于)(01)1(11)()(sup]1,0[∞→→+δ--=-δ-∈n x f x f nn x ，因此)(x f n →→)(x f ，)10(]1,0[<δ<δ-∈x ．设nn n nn x x x f ++=2)()(．由于]1,0[,0])1([)()(21∈>+++='+-x nn x n n x x f nn n ，因此有2223)11(1)1()1()(0nn n n n f x f nnn n n <+=+=≤≤+．根据优级数判别法，由∑∞=123n n收敛，可知∑∞=++12)(n nn nn x x 在]1,0[上一致收敛． □１０．证明：∑∞=+-122)1(n nnn x 在任何闭区间],[b a 上一致收敛;但对任何x 不绝对收敛． 证 由于1)1(1≤-∑=nk k为一致有界,],[b a x ∈∀，22nn x +关于n 单调（减）,0lim22=+∞→nn x n ，,(00sup2222],[∞→→+=-+∈n nn b nn x b a x 设)||||a b ≥，因此根据狄利克雷判别法,该级数在任何],[b a 上一致收敛．又因对任何x ，n n n x n1)1(22≥+-,所以∑∞=+-122)1(n n n n x 发散． □11*．设)(0x u 在],[b a 上可积,,2,1,d )()(1==⎰-n t t u x u xan n ．试证∑∞=1)(n n x u 在],[b a 上一致收敛．证 设M x u ≤)(0，],[b a x ∈．则可依次估计得：)(d )(d )()(001a x M t t u t t u x u x axa-≤≤=⎰⎰，.........................,)(!2d )(d )()(212a x Mt a t M t t u x u xax a-=-≤≤⎰⎰n n x an n a b n Ma x n M t a t n M x u )(!)(!d )(!)1()(1-≤-=--≤⎰-．而∑∞=-1)(!n n a b n M易用比式判别法得知它收敛,故级数∑∞=1)(n n x u 在],[b a 上一致收敛． □１２．已知∑∞=1)(n n x f 在E 上一致收敛．试讨论：当)(x g 在E 上满足何种条件时,就能保证∑∞=1)()(n n x f x g 在E 上一致收敛？解 这里可用一致收敛的柯西准则来讨论．由于∑∞=1)(n n x f 在E 上一致收敛，故+∈∃>ε∀N N ,01，当N n >时,对一切E x ∈和+∈N p ，恒使11)(ε<∑++=p n n i i x f ．而∑∑++=++==p n n i i pn n i i x f x g x f x g 11)()()()(.,因此当设)(x g 在E 上有界,即E x M x g ∈≤,)(时，就有ε=ε<≤∑∑++=++=111)()()(M x f Mx f x g p n n i i pn n i i ．此即表示∑∞=1)()(n n x f x g 在E 上一致收敛． □31*．证明:若对每个,n )(x f n 是],[b a 上的单调函数，且∑∞=1,)(n n a f ∑∞=1)(n n b f 都绝对收敛，则∑∞=1)(n n x f 在],[b a 上为绝对一致收敛．证 由假设条件，对每一个,n 有{})(,)(max )(a f a f x f n n n ≤[]nn n n n M b f a f b f a f ==-++=def )()()()(21． 由于∑∞=1)(n n a f 与∑∞=1)(n n b f 都收敛，因此[]∑∞=+1)()(n n n b f a f 与[]∑∞=-1)()(n n n b f a f也都收敛,从而∑∞=1n nM 收敛．依据优级数判别法,证得∑∞=1)(n n x f 在],[b a 上为一致收敛． □１４．设]2,0[,)10(cos )(0π∈<<=∑∞=x r nx r x S n n ．试求⎰π20d )(x x S ．解 由于nnr nx r ≤cos ，而r r n n-=∑∞=110为收敛，因此∑∞=0cos n n nx r 为一致收敛，于是可以逐项求积．据此便可求得⎰π20d )(x x S π=+π==∑∑⎰∞=∞=π20.2d cos 120n n n nr x nx r． □51*．设函数f 在)1,(+b a 内连续可微)(b a <,记,2,1,),(,)()1()(=∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=n b a x x f n x f n x f n ．试证:（１){})(x f n 在任何],[βα),(b a ⊂上一致收敛于)(x f '；（２）)()(d )(limα-β=⎰βα∞→f f x x f n n ．证 （１)由于)(x f '在],[βα上连续，从而一致连续．故0,0>δ∃>ε∀，只要∈'''u u ,],[βα 且δ<''-'u u ， 便有ε<'''-'')()(u f u f ．而由假设，..],[,)1,(,)(1)()()1()(βα∈+∈ξξ'=ξ'=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=x n x x f nf n x f n x f n x f n n n n所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡δ=∃1N ，当)1(δ<>n N n 时，对任何∈x ],[βα，恒有ε<'-ξ'='-)()()()(x f f x f x f n n ．这就证得)(x f n →→)(x f ',∈x ],[βα),(b a ⊂．利用逐项积分定理,易得)()(d )(d )(lim d )(limα-β='==⎰⎰⎰βαβα∞→βα∞→f f x x f x x f x x f n n n n ． □１６．证明：函数∑∞==13sin )(n nnxx S 在),(∞+∞-上连续，且有连续的导数)(x S '． 证 由于331sin nn nx ≤，∑∞=131n n 收敛,因此∑∞=13sin n nnx在),(∞+∞-上一致收敛．又2231cos sin nn nxn nx≤='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛，∑∞=121n n 收敛， 故∑∞='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛13sin n nnx 在),(∞+∞-上也一致收敛． 因为∑∞=13sin n nnx在),(∞+∞-上满足定理45'.和定理65'.的条件，所以)(x S 在),(∞+∞-上连续，且有∑∞=='12cos )(n nnxx S ,),(∞+∞-∈x ． 又因为∑∞=12cos n nnx在),(∞+∞-上也满足定理45'.的条件,所以)(x S '在),(∞+∞-上同样也连续． □１７．试求以下各级数的和函数：（１）)1,1(,11-∈∑∞=+x nxn n ; （２）0,e 1>∑∞=-x n n xn ．解(１）设)()(211211x T x nxxnxx S n n n n ===∑∑∞=-∞=+．由于21111)1(11)()(x x xx x nxx T n n n n n n -='⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛='==∑∑∑∞=∞=∞=-, 因此求得)1,1(,1)()(22-∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==x xxx T x x S ．（２)设0,e )(1>=∑∞=-x n x S n xn ．类似地得到.0,)1e (e 1e 1e 1e )e (e )e()(2111>-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--='⎪⎪⎭⎫⎝⎛--='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='-=--∞=-∞=-∞=-∑∑∑x x S x x x x xn nx n x n n xn □上必定不一致收敛;并可知道定理５。

第五章氧化-还原反应无机化学习题解答（5）思考题1．什么是氧化数如何计算分子或离子中元素的氧化数氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。

若某一原子并非真实得到若失去电子而带电荷，可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子，然后计算出来的带电情况叫氧化数。

已知其他原子的氧化数，求某一原子的氧化数时可用代数和的方法，中性分子总带电数为零；离子总带电数为离子的电荷。

2．指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数：As2O3 KO2 NH4+ Cr2O72- Na2S2O3 Na2O2 CrO5 Na2PtCl6 N2H2 Na2S52．As2O3 +3，KO2 +1，NH4+ -3，Cr2O72-+3，Na2S2O3 +2，Na2O2 -1，CrO5 +10，Na2PtCl6 +4，N2H2 -1，Na2S5 -2/5，3．举例说明下列概念的区别和联系：⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势3．⑴氧化是失去电子氧化数升高，所得氧化态较高产物即为氧化产物。

⑵还原是得到电子氧化数降低，所得氧化态较较产物即为还原产物。

⑶在某个电极上发生的反应为电极反应，分为正极的还原反应和负极的氧化反应，总反应为原电池反应。

⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。

两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。

4．指出下列反应中何者为氧化剂，它的还原产物是什么何者为还原剂，它的氧化产物是什么⑴2FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl2⑵Cu+CuCl2+4HCl→2H2[CuCl3]⑶Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O4．⑴氧化剂：FeCl3，还原产物：FeCl2，还原剂：Cu，氧化产物：CuCl2。

⑵氧化剂：CuCl2，还原产物：2H2[CuCl3]，还原剂：Cu，氧化产物：2H2[CuCl3]。

⑶氧化剂：Cu2O，还原产物：Cu，还原剂：Cu2O，氧化产物：CuSO4。

《应用密码学》习题和思考题答案第5章 对称密码体制5－1 画出分组密码算法的原理框图，并解释其基本工作原理。

答：图5-1 分组密码原理框图1210-t 1210-t )分组密码处理的单位是一组明文，即将明文消息编码后的数字序列im m m m ,,,,210 划分成长为L 位的组()0121,,,,L m m m m m -=,各个长为L 的分组分别在密钥()0121,,,,t k k k k k -= （密钥长为t ）的控制下变换成与明文组等长的一组密文输出数字序列()0121,,,,L c c c c c -= 。

L 通常为64或128。

解密过程是加密的逆过程。

5－2 为了保证分组密码算法的安全强度，对分组密码算法的要求有哪些？ 答：（1）分组长度足够大；（2）密钥量足够大；（3）密码变换足够复杂。

5－3 什么是SP 网络？答：SP 网络就是由多重S 变换和P 变换组合成的变换网络，即迭代密码，它是乘积密码的一种，由Shannon 提出。

其基本操作是S 变换（代替）和P 变换（换位），前者称为S 盒，后者被称为P 盒。

S 盒的作用是起到混乱作用，P 盒的作用是起到扩散的作用。

5－4 什么是雪崩效应？答：雪崩效应是指输入（明文或密钥）即使只有很小的变化，也会导致输出发生巨大变化的现象。

即明文的一个比特的变化应该引起密文许多比特的改变。

5－5 什么是Feistel 密码结构？Feistel 密码结构的实现依赖的主要参数有哪些？ 答：1K nK i密文明文图5－6　Feistel密码结构Feistel 密码结构如图5－6所示。

加密算法的输入是长为2w 位的明文和密钥K ，明文被均分为长度为w 位的0L 和0R 两部分。

这两部分经过n 轮迭代后交换位置组合在一起成为密文。

其运算逻辑关系为：1(1,2,,)i i L R i n -==11(,)(1,2,,)i i i i R L F R K i n --=⊕=每轮迭代都有相同的结构。

eBook工程力学（静力学与材料力学）习题详细解答（教师用书）(第5章)范钦珊 唐静静2006-12-18第5章轴向拉伸与压缩5－1试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图。

解：(a)题(b)题(c)题(d)题习题5－1图F NxF N(kN)x-3F Nx A5－2 图示之等截面直杆由钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处粘接而成。

直杆各部分的直径均为d ＝36 mm ，受力如图所示。

若不考虑杆的自重，试求AC 段和AD 段杆的轴向变形量AC l Δ和AD l Δ解：()()N N 22ssππ44BCAB BC AB ACF l F l l d dE E Δ=+33321501020001001030004294720010π36.××+××=×=××mm ()3N 232c100102500429475286mm π10510π364..CDCD AD AC F l l l d E ΔΔ×××=+=+=×××5－3 长度l ＝1.2 m 、横截面面积为1.10×l0－3 m 2的铝制圆筒放置在固定的刚性块上；-10F N x习题5－2图刚性板固定刚性板A E mkN习题5－4解图直径d ＝15.0mm 的钢杆BC 悬挂在铝筒顶端的刚性板上；铝制圆筒的轴线与钢杆的轴线重合。

若在钢杆的C 端施加轴向拉力F P ，且已知钢和铝的弹性模量分别为E s ＝200GPa ，E a ＝70GPa ；轴向载荷F P ＝60kN ，试求钢杆C 端向下移动的距离。

解： a a P A E l F u u ABB A −=−（其中u A = 0）∴ 935.0101010.11070102.1106063333=×××××××=−B u mm钢杆C 端的位移为33P 32s s601021100935450mm π20010154...BC C B F l u u E A ×××=+=+=×××5－4 螺旋压紧装置如图所示。

习题5及答案：（存储器扩展）1. 如图4-1所示，8088 CPU工作在最小模式，通过3片8282与系统地址总线相连，通过1片8286与系统数据总线相连，外扩1片27256（32K×8 EPROM）和1片62256（32K×8 RAM），要求EPROM起始地址为B0000H，RAM地址范围紧随其后，使用74LS138，采用全地址译码方式。

（14分）1）写出27256与62256的地址覆盖范围；（2分）2）请完成8088最小模式下总线连接图，并画出系统总线与存储器连接图，其中存储器读/MEMR信号和存储器写/MEMW信号，需要由8088 CPU的M/IO、/RD、/WR信号产生，连接时门电路自选。

（12分）图4-1 存储器连接1）27256地址覆盖范围B0000H~B7FFFH；62256地址覆盖范围B8000H~BFFFFH连接图文字说明如下：2）总线连接●8088 MN/MX引脚接+5V；A19~A16引脚接第一片8282的D7~D0；A15~A8引脚连接第二片8282的D7~D0；AD7~AD0引脚同时连接到第三片8282的D7~D0，也连接到8286的A7~A0；DT/R引脚连接8286的DIR引脚，/DEN引脚连接8286的/OE端；ALE引脚同时连接到三片8282的STB端；M/IO、/RD同时连接到与非门的输入端，输入低电平有效，输出连接27256和62256的/OE端，M/O、/WR引脚同时连接到另一片与非门的输入端，输入低电平有效，输出连接62256的/WE端●第一片8282输出A19连接74LS138的G1，第一片8282输出A18连接74LS138的/G2A和/G2B端，第一片8282输出A17~A16连接74LS138的C~B，第二片8282输出A15连接74LS138的A端，74LS138的/Y6输出连接27256的/CS端，74LS138的/Y7输出连接62256的/CS端；●第2片8282输出A14~A8同时连接到27256和62256的A14~A8；第3片8282输出A7~A0同时连接到27256和62256的A7~A0；●8286的输出B7~B0同时连接27256和62256的D7~D0端。

第5章数组与记录5.1 填空题1.若要定义一个包含10个字符串元素,且下界为1的一维数组s,则数组说明语句为(。

答案:Dim s(1 To 10 As String2.若要定义一个元素为整型数据的二维数组a,且第一维的下标从0到5,第二维下标从-3到6,则数组说明语句为(。

答案:Dim a(0 To 5,-3 To 6 As Integer3.如果数组元素的下标值为实数,则VB系统会按(进行处理。

答案:四舍五入原则4.数组元素个数可以改变的数组称为(;数组元素可以存放不同类型数据的数组称为(。

答案:可调数组、可变类型数组5.数组刷新语句用于(。

若被刷新的数组是数值数组,则把所有元素置(;若被刷新的数组为字符串数组,则把所有元素置(。

答案:清除指定数组内容、0、空字符串10.控件数组是由一组类型和(相同的控件组成,共享(。

答案:名字、同一个事件过程11.控件数组中的每一个控件都有唯一的下标,下标值由(属性指定。

答案:Index12.建立控件数组有两种方法:(和(。

答案:在设计阶段通过相同Name属性值来建立、在程序代码中使用Load方法5.2 选择题1.下列一维数组说明语句错误的是(。

a Dim b(100 AS Doubleb Dim b(-5 To 0 AS Bytec Dim b(-10 To –20 AS Integerd Dim b(5 To 5 AS String答案:c2.若有数组说明语句为:Dim a(-3 To 8,则数组a包含元素的个数是(。

a 5b 8c 11d 12答案:d3.设有数组说明语句:Dim c(1 To 10,则下面表示数组c的元素选项中(是错误的。

a c(i-1b c(5+0.5c c(0d c(10答案:c4.下列数组说明语句中正确的是(。

a Dim a(-1 To 5,8AS Stringb Dim a(n,nAS Integerc Dim a(0 To 8,5 To –1AS Singled Dim a(10,-10AS Double答案:a5.设有数组说明语句:Dim b(-1To2,-2To2,则数组b中元素的个数是(。