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生理学——第七章能量代谢和体温一、单选题1．在物质代谢的过程中，伴随着能量的释放、转移、贮存和利用称为A．能量代谢B．能量代谢率C．基础状态D．基础代谢E．基础代谢率【答案】A2. 对能量代谢影响最大的因素是A．寒冷B．高温C．肌肉活动D．精神活动E．进食【答案】C3. 营养物质中最主要的供能物质是A．糖B．脂肪C．蛋白质D．维生素E．无机盐【答案】A4. 当外界温度等于或高于机体皮肤温度时，机体的散热方式是A．辐射散热B．传导散热C．对流散热D．蒸发散热E．传导和对流散热【答案】D5. 1克食物氧化进所释放的热量称为A．食物的卡价B．氧热价C．呼吸商D．非蛋白呼吸商E．能量代谢【答案】A6. 进食后，使机体产生额外热量最多的物质是A．糖B．脂肪C．蛋白质D．混合食物E．维生素【答案】C7. 能量代谢率与下列哪项具有比例关系A．体重B．身高C．体表面积D．环境温度E．进食量【答案】C一、问答题1.影响能量代谢的因素。
答：肌肉活动对人体能量代谢的影响最为显著，任何轻微活动都可提高能量代谢率。
剧烈运动或劳动因做功更多，故影响更明显。
环境温度人在安静时的能量代谢，在20℃-30℃的环境中最为稳定。
当环境温度降低人感到寒冷时，机体就会发生寒战和骨骼肌张力增高等现象，使能量代谢率增高；当环境温度升高时，可使体内生化反应速度加快，汗腺分泌旺盛和呼吸循环机能增强，以至产热量升高。
食物的特殊动力效应在进食后1-8小时左右，机体即使处于安静状态，其产热量也会比进食前提高。
这种食物引起机体产生额外热量的作用称为食物的特殊动力效应。
食物的特殊动力作用以蛋白质为最强，一般可以产生30%额外热量。
脂肪和糖类增加的热量约为4-6%。
精神活动当精神紧张或情绪激动时，由于骨骼肌张力增加、交感神经兴奋、促进可产热激素甲状腺激素和肾上腺激素的释放，使能量代谢可显著提高。
2.什么是体温。
体温有哪些的生理变异?答：体温是指体内深部的平均温度。
第七章沉淀反应参考答案P 142【综合性思考题】：给定体系0.02mol/LMnCl 2溶液(含杂质Fe 3+)，经下列实验操作解答问题。
（已知K θSPMn(OH)2=2.0×10-13，K θSPMnS =2.5×10-13，K θbNH3=1.8×10-5，K θaHAc =1.8×10-5①与0.20mol/L 的NH 3.H 2O 等体积混合，是否产生Mn(OH)2沉淀？解：等体积混合后浓度减半，[Mn 2+]=0.01mol/L ，c b =[NH 3.H 2O]=0.10mol/L∵是一元弱碱体系，且c b /K b θ>500∴10.0108.1][5⨯⨯=⋅=--b b c K OH θ又∵ 622108.101.0][][--+⨯⨯=⋅=OH Mn Q c=1.8×10-8> K θSPMn(OH)2=2.0×10-13∴ 产生Mn(OH)2沉淀。
②与含0.20mol/L 的NH 3.H 2O 和0.2mol/LNH 4Cl 的溶液等体积混合，是否产生Mn(OH)2沉淀？ 解：混合后属于NH 3.H 2O~NH 4Cl 的碱型缓冲液体系此时浓度减半：c b =[NH 3.H 2O]=0.2V/2V=0.1(mol.L -1)c S= [NH 4+]=0.2V/2V=0.1(mol.L -1)[Mn 2+]=0.02V/2V=0.01(mol.L -1)A 、求[OH -] 用碱型缓冲液计算式求算：s b b c c K OH ⋅=-θ][ 55108.11.01.0108.1--⨯=⨯⨯= B 、求Qc 22][][-+⋅=OH Mn Q c=0.01×[1.8×10-5]2=3.24×10-12C 、比较θ2)(,OH Mn SP K ∵13)(,100.22-⨯=>θOH Mn SP C K Q故有Mn(OH)2沉淀产生。
第七章习题及答案第七章习题及答案1. 如果要设置幻灯片“水平百叶窗”播放效果，应使用菜单“幻灯片放映”中的（b）a. 动作设置b. 自定义动画c. 预设动画2. 列方法中不能启动PowerPoint 2003的是（前提为已正常安装好PowerPoint 2003）（ c）a. 选择“开始”—“程序” —“ Microsoft Office 2003 ” —“ Microsoft Office PowerPoi nt 2003 ”命令b. 用鼠标左键双击桌面上的PowerPoint 2003快捷方式图标c. 用鼠标右键双击桌面上的PowerPoint 2003快捷方式图标d. 用鼠标左键双击已建立好的PowerPoint 2003文件3. 显示和隐藏工具栏的操作是（d ）a. 隐藏“浮动工具栏”，可双击它b. 通过“工具”菜单的“自定义”命令进行操作c. 用鼠标右键单击此工具栏d. 点击“视图”菜单中的“工具栏”，在弹出的菜单中单击需要显示或隐藏的工具栏名称4. powerPoint 2003 有__d ___ 中显示视图。
a. 5b. 2c. 3d. 45. “文件”菜单中的“打印”命令，其快捷键是（c ）a. Ctrl+Nb. Ctrl+Sc. Ctrl+Pd. Ctrl+X6. 在PowerPoint 2003中，“文件”菜单中的“打开”命令的快捷键是（a）a. Ctrl+O b. Ctrl+S c. Ctrl+P d. Ctrl+N7. 计算机没有接打印机，Powerpoint2003将_______a ____ 。
a. 可以进行幻灯片的放映，但不能打印b. 不能进行幻灯片的放映，也不能打印c. 按文件类型，有的能进行幻灯片的放映，有的不能进行幻灯片的放映d. 按文件大小，有的能进行幻灯片的放映，有的不能进行幻灯片的放映8. Powerpoint 2003演示文稿的默认扩展名是（c）a. DOCb. XLSc. PPTd. PTT9. 在用PowerPoint 2003制作的幻灯片中__d ______ 。
细胞生物学章节习题-第七章一、选择题1、膜蛋白高度糖基化的细胞器是（B ）。
A. 溶酶体B. 高尔基体C. 过氧化物酶体D. 线粒体2、能特异显示液泡系分布的显示剂是（B ）。
A. 希夫试剂B. 中性红试剂C. 詹姆斯绿D. 苏丹黑试剂3、所有膜蛋白都具有方向性，其方向性在什么部位中确定（C ）？A. 细胞质基质B. 高尔基体C. 内质网D. 质膜4、下列哪种细胞所含的粗面内质网比较丰富（E ）？A. 肝细胞B. 脂肪细胞C. 红细胞D. 睾丸间质细胞E. 胰腺细胞5、以下哪种蛋白不属于分子伴侣（D ）。
A. HSP70B. 结合蛋白（Bip）C. 蛋白二硫异构酶D. 泛素6、真核细胞合成膜脂的部位（C ）。
A. 细胞质基质B. 高尔基体C. 光面内质网D. 粗面内质网7、下列有关蛋白质糖基化修饰的叙述，错误的是（C ）A. 内质网和高尔基体中都可以发生蛋白质的糖基化B. O-连接的糖基化发生在高尔基体中C. 糖基化过程中不发生在高尔基体的顺面膜囊中D. 高尔基体糖基化相关酶的活性在其腔面8、糙面内质网上合成的蛋白质不包括（ D ）A. 向细胞外分泌的蛋白B. 膜整合蛋白C. 内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白D. 核糖体蛋白9、下列细胞器中，对胞吞大分子物质起分选作用的是（A ）A. 胞内体B. 高尔基体C. 光面内质网D. 糙面内质网10、膜蛋白高度糖基化的细胞器是（A ）A. 溶酶体B. 高尔基体C. 过氧化物酶体D. 线粒体11、经常接触粉尘的人容易患肺部疾病，如矽粉引起的矽肺，下列哪种细胞器和矽肺的形成有关（ D ）A. 内质网B. 线粒体C. 高尔基体D. 溶酶体12、植物细胞中类似于动物细胞溶酶体的结构是（A）A. 液泡B. 过氧化物酶体C. 消化泡D. 高尔基体13、在细胞代谢过程中，直接需氧的细胞器是（D ）A. 核糖体B. 叶绿体C. 溶酶体D. 过氧化物酶体二、填空题1、O-连接的糖基化主要发生在高尔基体，N-连接的糖基化主要发生在糙面内质网和高尔基体。
第七章电磁感应变化电磁场思考题7-1感应电动势与感应电流哪一个更能反映电磁感应现象的本质？答：感应电动势。
7-2 直流电流表中线圈的框架是闭合的铝框架，为什么？灵敏电流计的线圈处于永磁体的磁场中，通入电流线圈就发生偏转。
切断电流后线圈在回复原来位置前总要来回摆动好多次。
这时如果用导线把线圈的两个接头短路，则摆动会马上停止。
这是什么缘故?答：用导线把线圈的两个接头短路，线圈中产生感应电流，因此线圈在磁场中受到一力偶矩的作用，阻碍线圈运动，使线圈很快停下来。
7-3让一块磁铁在一根很长的铅直铜管内落下，若不计空气阻力，试描述磁铁的运动情况，并说明理由。
答：当磁铁在金属管中时，金属管内感应感生电流，由楞次定律可知，感生电流的方向，总是使它所激发的磁场去阻止引起感应电流的原磁通量的变化，即：阻碍磁铁相对金属管的运动。
磁铁在金属管内除重力外，受到向上的磁力，向下的加速度减小，速度增大，相应磁力增大。
当磁力等于重力时，磁铁作匀速向下运动，达到动态平衡。
7-4用金属丝绕制的标准电阻是无自感的，怎样绕制才能达到自感系数为零的目的？答：如果回路周围不存在铁磁质，自感L的数值将与电流无关，仅由回路的几何性质、匝数以及周围磁介质的磁导率所决定。
把一条金属丝接成双线绕制，就能得到自感系数为零的线圈。
做纯电阻用的电阻器都是这样绕制的。
7-5 举例说明磁能是贮藏在磁场中的。
7-6如果电路中通有强电流，当你突然拉开闸刀断电时，就会有火花跳过闸刀。
试解释这一现象。
答：当突然拉开通有强电流电路中的刀闸而断电时，电路中电流迅速减小，电流的变化率很大，因而在电路中会产生很大的自感电动势。
此电动势可以把刀闸两端间的空气击穿，因而在刀闸处会有大的火花跳过。
7-7 变化的电场所产生的磁场，是否一定随时间而变化？变化的磁场所产生的电场，是否也一定随时间而变化？7-8 试比较传导电流与位移电流。
答：位移电流具有磁效应-与传导电流相同。
两者不同之处：产生机理不同，传导电流是电荷定向运动形成的，位移电流是变化的电场产生的；存在条件不同，传导电流需要导体，位移电流不需要导体，可以存在于真空中、导体中、介质中；位移电流没有热效应，传导电流产生焦耳热。
第七章课后习题解答一、选择题7-1 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们[ ](A) 温度，压强均不相同 (B) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C) 温度，压强都相同 (D) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强分析：理想气体分子的平均平动动能32k kT ε=，仅与温度有关，因此当氦气和氮气的平均平动动能相同时，温度也相同。
又由理想气体的压强公式p nkT =，当两者分子数密度相同时，它们压强也相同。
故选（C ）。
7-2 理想气体处于平衡状态，设温度为T ，气体分子的自由度为i ，则每个气体分子所具有的[ ](A) 动能为2i kT (B) 动能为2iRT(C) 平均动能为2i kT (D) 平均平动动能为2iRT分析：由理想气体分子的的平均平动动能32k kT ε=和理想气体分子的的平均动能2ikT ε=，故选择（C ）。
7-3 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为()()()1/21/21/222::2A B Cv v v =1:2:4，则其压强之比为A B C p :p :p[ ](A) 1:2:4 (B) 1:4:8 (C) 1:4:16 (D) 4:2:1=，又由物态方程p nkT =，所以当三容器中得分子数密度相同时，得123123::::1:4:16p p p T T T ==。
故选择（C ）。
7-4 图7-4中两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线。
如果()2p O v 和()2p H v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则[ ](A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且()()22p p O H /4v v =(B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且()()22p p O H /1/4v v =(C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且()()22p p O H /1/4v v =(D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且()()22p p O H /4v v =分析：在温度相同的情况下，由最概然速率公式p ν=质量22H O M M <，可知氢气的最概然速率大于氧气的最概然速率，故曲线a 对应于氧分子的速率分布曲线。
2. 试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
答：IP协议：实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
ARP协议：完成IP地址到MAC地址的映射。
RARP：使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。
ICMP：允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。
5. 试说明IP 地址与硬件地址的区别。
为什么要使用这两种不同的地址？答：IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。
在网络层以上使用的是IP地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。
在IP层抽象的互连网上，我们看到的只是IP数据报，路由器根据目的站的IP地址进行选路。
在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是 MAC 帧，IP 数据报被封装在 MAC 帧里面。
MAC帧在不同的网络上传送时，其MAC帧的首部是不同的。
这种变化，在上面的IP层上是看不到的。
每个路由器都有IP 地址和硬件地址。
使用IP地址与硬件地址，尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但IP层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。
6.（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？（2）一网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少台主机？（1）一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit的8bit，问这两个网络的子网掩码有何不同？（2）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。
试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？（3）一个A类地址的子网掩码为255.255.0.255。
它是否为一个有效的子网掩码？（4）某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP 地址?（5）C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?答：（1）C类地址对应的子网掩码值。
第七章证券评价一、单项选择题1．已知某证券的 系数等于1，则表明该证券( C )。
A．无风险B．有非常低的风险C．与金融市场所有证券平均风险一致D．比金融市场所有证券平均风险大1倍2．某种股票为固定成长股票，年增长率为5％，预期一年后的股利为6元，现行国库券的收益率为11％，平均风险股票的必要收益率等于16％，而该股票的贝他系数为1.2，那么，该股票的价值为( A )。
A．50B．33C．45D．303．投资短期证券的投资者最关心的是( D)。
A．发行公司的经营理财状况的变动趋势B．证券市场的现时指数C．发行公司当期可分派的收益D．证券市场价格的变动4．证券投资者的购买证券时，可以接受的最高价格是( C )。
A．出卖市价B．风险价值C．证券价值D．票面价值5．一般而言，金融投资不是( B )。
A．对外投资B．直接投资C．证券投资D．风险投资6．非系统风险( B )。
B．归因于某一投资企业特有的价格因素或事件C．不能通过投资组合得以分散D．通常以 系数进行衡量7．下列说法中正确的是( D )。
A．国库券没有利率风险B．公司债券只有违约风险D．国库券没有违约风险，但有利率C．国库券和公司债券均有违约风险风险8．如果组合中包括了全部股票，则投资人( A )。
A．只承担市场风险B．只承担特有风险C．只承担非系统风险D．不承担系统风险9．债券的价值有两部分构成，一是各期利息的现值，二是( C )的现值。
A．票面利率B．购入价格C．票面价值D．市场价格10．A公司发行面值为1000元，票面利率10％，期限五年，且到期一次还本付息(单利计息)的债券，发行价格为1050元，B投资者有能力投资，但想获得8％以上的投资报酬率，则B投资者投资该债券的投资报酬率为( B)。
A．8％B．7.4％C．8.25％D．10％11．某企业于1996年4月1日以950元购得面额为1000元的新发行债券，票面利率12％，每年付息一次，到期还本，该公司若持有该债券至到期日，其到期收益率为( A )。
第七章习题答案习题7.01．下列各种情形中，P 为E 的什么点？（1）如果存在点P 的某一邻域()U P ，使得()⊂c U P E （c E 为E 的余集）； （2）如果对点P 的任意邻域()U P ，都有, ()(),C U P E U P E φφ≠≠； （3）如果对点P 的任意邻域()U P ，都有. 解 （1）P 为E 的外点；（2）P 为E 的边界点；（3）P 为E 的聚点。
2.判定下列平面点集的特征（说明是开集、闭集、区域、还是有界集、无界集等？）并分别求出它们的导集和边界.(1) (){},0≠x y y ;(2) (){}22,620≤+≤x y x y ; (3) (){}2,≤x y y x ;(4) ()(){}()(){}2222,11,24+-≥⋂+-≤x y x y x y x y .解 (1) 是开集，是半开半闭区域，是无界集，导集为2R ,边界集为(){},0=x y y ；(2)既不是开集也不是闭集，是半开半闭区域，是有界集，导集为(){}22,620≤+≤x y x y ，边界集为(){}2222,=6=20++，x y x y x y ；(3) 是闭集，是半开半闭区域，是无界集，导集为集合本身,边界集为(){}2,=x y y x ；是闭集，是闭区域，是有界集，导集为集合本身，边界集为()()(){}2222,11,24+-=+-=x y x y x y习题7.11. 设求1. 解 令,=-=yu x y v x，解得,11==--u uv x y v v，故()22,11⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭u uv f u v v v ，即()()21+,1=-u v f u v v ，所以，()()21+y ,1=-x f x y y φ≠-}){()(P E P U 22,,y f x y x y x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭(,).f x y2.已知函数()22,cot =+-x f x y x y xy y，试求(),f tx ty .2. 解 因为()22,cot =+-y f x y x y xy x，所以，()2222,cot ,=+-t y f tx ty tx ty txty t x即()()222,cot =+-y f tx ty t x y t xy x.3.求下列各函数的定义域 (1) 25)1(=-+z ln y xy ;(2) =z ;(3) =z(4) )0;=>>u R r(5) =u3. 解 (1)(){}2,510-+>x y yxy ；(2)(){},0->x y x y ；（3）(){}2,≥x y x y ；（4）(){}22222,<++≤x y r x y z R ；（5）(){}222,≤+x y z x y4. 求下列各极限:(1) ()()233,0,31lim →-+x y x yx y ;(2)()(,1,1ln lim→+x x y y e(3)()(,0,0lim→x y(4)()(,0,0lim→x y ;(5)()()(),0,2sin lim→x y xy x ;(6)()()()()222222,0,01cos lim→-++x y x y x y xy e.4. 解 （1）()()2333,0,31101lim 0327→--==++x y x y x y ；（2）()(()1,1,1ln ln 11lim2→+++===x x y y e e e （3）()()()(,0,0,0,0limlim→→=x y x y ()(,0,01lim4→==x y （4）()(()()),0,0,0,01limlim→→=x y x y xy xy()()),0,0=lim1=2→+x y（5）()()()()()(),0,2,0,2sin sin limlim 122→→=⋅=⋅=x y x y xy xy y x xy（6）()()()()()()()()()222222222222222,0,0,0,01cos 1cos limlim→→-+-++=⋅++x y x y x y x y x y x y xy xy eex y()()()()()()()2222222022,0,0,0,01cos 10limlim=02→→-++=⋅⋅=+x y x y x y x y xy e exy5.证明下列极限不存在: (1)()(),0,0lim→-+x y x yx y ;(2)()(),0,0lim→+-x y xyxy x y .5. (1) 解 令=y kx ,有()(),0,001limlim 1→→---==+++x y x x y x kx kx y x kx k ，k 取不同值，极限不同，故()(),0,0lim→-+x y x yx y 不存在.(2) 解令=x y()()22,0,00lim lim 1→→==+-x y x xy x xy x yx ；令2=x y()()()()22,0,02,0,0022lim lim lim 0221→→→===+-++x y y y y xy y y xy x y y y y ；01≠，故()(),0,0lim→+-x y xyxy x y不存在.6.函数=y z a 为常数）在何处间断？6. 解 因为=y z 是二元初等函数，且函数只在点集(){,x y y 上无定义，故函数在点集(){,x y y 上间断.7.用 εδ- 语言证明()(,0,0lim0→=x y .7. 证明 对0∀>ε，要使220-=≤=<ε2<ε，取=2δε<δ0-<ε，所以()(,0,0lim 0→=x y习题7.21. 设()(),sin 1arctan ,π==+-xy xz f x y e y x y 试求()1,1x f 及()1,1y f1. 解()221,sin arctan 1=+++xy x x yf x y ye y xx yyπ22=sin arctan+++xy x xy ye y y x y π.()()222,sin cos 11-=++-+xy xyy x y f x y xe y e y x x yπππ 222sin cos -=+++xyxyx x xe y e y x y πππ()()1,1,1,1∴=-=-x y f e f e2.设(),ln 2⎛⎫=+ ⎪⎝⎭y f x y x x ，求()1,0'x f ，()1,0'y f .2. 解()()222122,22--==++x yx y x f x y y x x y x x()2112,22==++y x f x y yx y x x()()11,011,02∴==，x y f f . 3.求下列函数的偏导数(1) 332=++z x y xy ，(2) ()1=+xz xy ， (3) ()222ln =+z y x y ，(4) ln tan=y z x， (5) ()222ln =+z x x y ；(6)=z (7) ()sec =z xy ；(8) ()1=+yz xy ；(9) ()arctan =-zy x y ；(10) .⎛⎫=⎪⎝⎭zx u y 3. 解 （1）2232,32z z x y y x x y ∂∂=+=+∂∂（2）因为 ()ln 1,x xy z e+=所以()()()()ln 1ln 11ln 111x x xy z xy xy e xy xy xy x xy xy +⎛⎫⎛⎫∂=++=+++ ⎪ ⎪∂++⎝⎭⎝⎭()()22ln 1111x x xy z x x e xy y xy xy +⎛⎫⎛⎫∂==+ ⎪ ⎪∂++⎝⎭⎝⎭（3）()2322222222,2ln z xy z y y x y x x y y x y ∂∂==++∂+∂+（4）222222sec sec 111sec ,sec tan tan tantan y yy z y y z y x x y y y y x x x y x x x x x x x x∂∂⎛⎫⎛⎫=-=-== ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ （5）()32222222222ln ,z x z x y x x y x x y y x y ∂∂=++=∂+∂+（6）z z x y ∂∂====∂∂（7）()()()()sec tan ,sec tan z z y xy xy x xy xy x y ∂∂==∂∂（8）()()22ln 1111y y xy z y y e xy x xy xy +⎛⎫⎛⎫∂==+ ⎪ ⎪∂++⎝⎭⎝⎭()()()()ln 1ln 11ln 111y y xy z xy xy e xy xy xy y xy xy +⎛⎫⎛⎫∂=++=+++ ⎪ ⎪∂++⎝⎭⎝⎭ （9）()()()()()()()11222ln ,,111z z zz z z z x y z x y x y x y u u u x y z x y x y x y ------∂∂∂==-=∂∂∂+-+-+-（10）因为 ln,x z yu e=所以ln ln ln 21,,ln zzx x x z z z y y y u z x z u z x x z u x e e e x x xy y x y y y y z y y y⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂=⋅==⋅-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭4.设ln=z ，求证: 12∂∂+=∂∂z z xy x y . 4.证明 因为ln,z =所以z zx y∂∂====∂∂从而有12 z zx yx y∂∂+=+=+=∂∂5.求下列函数的二阶偏函数：(1)已知33sin sin=+z x y y x，求2∂∂∂zx y；(2)已知ln=xz y，求2∂∂∂zx y；(3)已知(ln=z x，求22∂∂z x和2∂∂∂z x y；(4)arctan=yzx求22222,,∂∂∂∂∂∂∂z z zx y x y和2∂∂∂zy x.5. 解（1）3323sin sin,3sin coszz x y y x x y y xx∂=+∴=+∂从而有223cos3coszx y y xx y∂=+∂∂（2）ln ln1,lnx xzz y y yx x∂⎛⎫=∴= ⎪∂⎝⎭从而有()()()ln1ln1ln11ln ln ln ln1xx xz yxy y y x yx y x y x--⎛⎫∂=+⋅=+⎪∂∂⎝⎭（3）(()1222 ln,zz x x yx-∂=∴===+∂从而有()()3322222222122zx y x x x yx--∂=-+=-+∂()()332222222122z x y y y x y x y --∂=-+=-+∂∂ （4）22221arctan,1y z y y z x xx x y y x ∂⎛⎫=∴=⋅-=- ⎪∂+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 222111z x yx x y y x ∂⎛⎫=⋅= ⎪∂+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭从而有()()()()2222222222222222222,x y y z xy z y x x x y x y x y x y -++∂∂-===∂∂∂+++ ()()2222222222222222,z xy z x y xy x y y y x x y x y x y ⎛⎫∂-∂+--=== ⎪∂∂∂+⎝⎭++ 6. 设()ln =z y xy ，求2∂∂∂z x y 及22∂∂zy .6. 解 因为()ln ,z y xy =所以()(),ln ln 1z y y z x y xy y xy x xy x y xy∂∂===+=+∂∂从而有22211,.z z x y x y y∂∂==∂∂∂ 习题7.31. 求下列函数的全微分.(1) 2222+=-s t u s t ；(2) ()2222+=+x y xyz x y e；(3) ()arcsin0=>xz y y；(4) ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=y x x y z e ；1.解 （1）()()222232322222222()()22222∂--+⋅---==∂--u s s t s t s s st s t s s s t s t()()222223232222222()()22222u t s t s t t ts t ts s t s t s t ∂--+---==∂-- ()()2322222244u u st t dz ds dt ds dt s t s t s t ∂∂-∴=+=-∂∂--（2）()()()222222222222++++∂=++⋅∂x y x y xyxyx y x y yzxe x y exxy()2222222244222222+++⎛⎫--=++⋅=+ ⎪⎝⎭x y x y x y xyxyxyx y x y xe x y e x e x y x y()()()22222222222-2+++∂=++⋅∂x y x y xy xyy x x y xzye x y eyxy()()2222222222442222+++-+⎛⎫-=+⋅=+ ⎪⎝⎭x y x y x y xyxyxyy x x y y x yeey e xy xy2244442222x y xyz z x y y x dz dx dy x edx y dy x y x y xy +⎛⎫⎛⎫∂∂--∴=+=+++ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ （3）2222211∂=⋅==∂--⎛⎫yzxyyy x y x x22⎛⎫⎛⎫∂=-=-= ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭z x x yy y z zdz dx dy x y∂∂∴=+=∂∂（4）22221y x y x x y x y z y y x e e x x y x y ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫∂-=-= ⎪∂⎝⎭ 22221y x y x x y x y z x x y e e y x y xy ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫∂-=-+= ⎪∂⎝⎭222222y x y x x y x y z z z y x x y dz dx dy e dx e dy x y y x y xy⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∂∂∂--∴=+==+∂∂∂ 2. 求函数2arctan1=+xz y 在1,1==x y 处的全微分.2.解()()()()()()()22222222222222222211111111111++∂++=⋅=⋅=∂++++++++y y z y y x xy y x y y xy()()()()()()22222222222222211222111111+∂-⋅--=⋅=⋅=∂++++++++y z x y xy xyx yy y x y y xy()()21,11125111z x ∂+∴==∂++ ， ()()21,12125111∂-⋅==-∂++z y ()1,12255dz dx dy ∴=- 3. 求函数22=-xyz x y 当2,1,0.02,0.01==∆=∆=x y x y 时的全微分和全增量，并求两者之差.3.解 ()()()(),, 2.02,1.011,1z z x x y y z x y z z ∆=+∆+∆-=-()()22222.02 1.0121 2.0420.6670.667021 4.08 1.0232.02 1.01⨯⨯=-=-=-=--- ()()()2223222222222--⋅∂--===-∂---y x y xy x z x y y y x x y x y x y ()()()()22322222222--⋅-∂+==∂--x x y xy y z x xy y x y x y ()2,111413z x ∂∴=-=-∂- ，()()22,182110941z y ∂+⨯==∂- ()2,11100.020.010.070.0110.00439dz ∴=-⨯+⨯=-+=00.0040.004z dz ∴∆-=-=-.*4讨论函数()()()()(),0,0,0,,0,0⎧≠⎪=⎨⎪=⎩xy x y f x y x y 在()0,0点的连续性、可导性、可微性以及其偏导函数在()0,0的连续性.4.解()()()()()(),0,0,0,0lim,lim 00,0x y x y f x y xy f →→===(),f x y ∴在()0,0点连续 又()()()00,00,0000,0limlim 0x x x f x f f x x∆→∆→∆--===∆∆ ()()()000,0,0000,0limlim 0y y y f y f f y y∆→∆→∆--===∆∆ ()()0,00,0,00x y f f ∴==.()(()(,0,0,0,0,0,00limlim limx y x y f x yf z dzρρ→∆∆→∆∆→∆∆--∆-==()()()0,0,0x y<∆∆→∆lim0z dzρρ→∆-∴=故函数(),f x y 在()0,0点可微. 由()(),0,0x y ≠时(),=-x f x yy xy()23222sinx yy xy=-+(),=-y f x y x xy ()23222xy x xy=-+()(),0,0lim 0x y y →= ，()()()()23,0,0222lim→=+x y x yy kx xy()()()33323222=lim11→==+⋅+x kx ky kx k xk ，k 不同值不同()()()23,0,0222lim→∴+x y xy xy 不存在，故()()(),0,0lim ,xx y f x y →不存在.(),x f x y ∴在()0,0点不连续，同理可证(),y f x y 在点()0,0不连续.*5.计算()2.050.99的近似值.5.解 令00,1,2,0.01,0.05yz x x y x y ===∆=∆= 则1,ln y y z z yx x x x y-∂∂==∂∂ ()()1,21,22,0z zx y ∂∂∴==∂∂ ()()()2.0521,21,20.991120.0100.0510.02 1.02∂∂∴≈+∆+∆=+⨯+⨯=+=∂∂z zx y x y*6.设有厚度为，内高为，内半径为的无盖圆柱形容器，求容器外壳体积的近似值(设容器的壁和底的厚度相同).6.解 设容器底面积半径为r ，高为h则容器体积2V r h π=22,V Vrh r r hππ∂∂==∂∂ 22∴=+dV rhdr r dh ππ002,10,0.1,0.1r cm h cm r cm h cm ==∆=∆=()()22,102,1020.10.1400.140.1 4.4∴∆≈=⋅+⋅=⨯+⨯=V dV rh r πππππ*7. 测得直角三角形两直角边的长分别为7±0.1cm 和24±0.1cm ，试求利用上述二值来计算斜边长度时的绝对误差和相对误差.0.1cm 10cm 2cm7.解 设直角三角形的直角边长分别为,x y ，则斜边z =，zz xy∂∂==∂∂由题意007,24,0.1,0.1x y x y δδ====z ∴的绝对误差为()()7,247,247240.10.10.242525∂∂=+=⨯+⨯=∂∂z x y z z x y δδδz 的相对误差()7,240.240.009625=≈zz δ 习题7.41.设，，，求. 1.解 ()3222sin 22cos 23cos 6---∂∂=⋅+⋅=⋅-⋅=-∂∂x y x y t t du z dx z dy e t e t e t t dt x dt y dt2.设，而，，求. 2.解2123∂∂=⋅+⋅=+∂∂dz z dy z dV x dx u dx V dx2341-=x3.设，，，求，. 3.解 ()()222cos 2sin ∂∂∂∂∂=⋅+⋅=-+-∂∂∂∂∂z z u z v uv v y u uv y x u x v x()()2222222cos sin sin cos cos 2cos sin sin x y y x y y x y x y y y =-+-()23sin cos cos sin x y y y y =-()()()222sin 2cos z z u z v uv v x y u uv x y y u y v y∂∂∂∂∂=+=--+-∂∂∂∂∂ ()()()2222222cos sin sin sin cos 2cos sin cos x y y x y x y x y x y y x y =--+-()()3333cos sin 2cos sin sin cos x y y x y y y y =+-+2e x y u -=sin x t =3y t =d d u tarccos()z u v =-34u x =3v x =d d zx22z u v uv =-cos u x y =sin v x y =zx ∂∂z y∂∂4.设，而，，求，. 4.解 222ln 3∂∂∂∂∂⎛⎫=⋅+⋅=⋅+- ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭z z u z v u y u v x u x v x v x()()()2322632ln 326ln 3x y y y y x y x y x x x x +⎛⎫=+-=+-- ⎪⎝⎭5.设求5.解 ()()1wf x xy xyz y yz x ∂'=++++∂()()()()1wf x xy xyz x xz x z f x xy xyz y∂''=+++=+++∂ ()()wf x xy xyz xy xyf x xy xyz z ∂''=++=++∂6.求下列函数的一阶偏导数(其中具有一阶连续偏导数):(1)；(2)；(3)；(4).6.解 （1）()()222222∂''=-⋅=-∂z f x y x xf x y x()()()222222∂''=-⋅-=--∂zf x y y yf x y y（2）121110∂'''=+⋅=∂u f f f x y y12122211u x x f f f f y y z y z ⎛⎫∂⎛⎫''''=-+=-+ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭122220∂⎛⎫'''=⋅+-=- ⎪∂⎝⎭u y y f f f z z z （3）1231231∂''''''=⋅+⋅+⋅=++∂uf f y f yz f yf yzf x123230∂'''''=⋅+⋅+⋅=+∂uf f x f xz xf xzf y2ln z u v =32u x y =+y v x =zx ∂∂z y∂∂(),w f x xy xyz =++,,.w w wx y z∂∂∂∂∂∂f 22()z f x y =-,x y u f y z ⎛⎫= ⎪⎝⎭(,,)u f x xy xyz =22(,e ,ln )xy u f x y x =-123300∂''''=⋅+⋅+⋅=∂uf f f xy xyf z （4）1231231122∂''''''=⋅+⋅⋅+⋅=++∂xy xyu f x f e y f xf ye f f x x x()12312202∂'''''=⋅-+⋅+⋅=-+∂xy xy uf y f e x f yf xe f y7.求下列函数的二阶偏导数，，(其中具有二阶连续偏导数):(1)，(2). 7.解（1）22121222∂''''=⋅+⋅=+∂zf xy f y xyf y f x22121222∂''''=⋅+⋅=+∂zf x f xy x f xyf y()()222211112212222222∂'''''''''∴=+⋅+⋅+⋅+⋅∂zyf xy f xy f y y f xy f y x233341111221222422yf x y f xy f xy f y f '''''''''=++++ 23341111222244yf x y f xy f y f '''''''=+++()()2222111122212222222∂''''''''''=+⋅+⋅++⋅+⋅∂∂zxf xy f x f xy yf y f x f xy x y322223111122212222422xf x yf x y f yf x y f xy f ''''''''''=+++++ 32231111222222522xf x yf x y f yf xy f ''''''''=++++()2222211122212222222∂'''''''''=+++⋅+⋅∂zx f x x f xy xf xy f x f xy y43221112222424x f x yf xf x y f '''''''=+++（2）()()222222∂''=+⋅=+∂zf x y x xf x y x()()222222∂''=+⋅=+∂zf x y y yf x y y22zx∂∂2z x y ∂∂∂22z y ∂∂f 22(,)z f x y xy =22()z f x y =+()()()()2222222222222224∂''''''∴=+++⋅=+++∂zf x y xf x y x f x y x f x y x()()22222224∂'''=+⋅=+∂∂z xf x y y xyf x y x y()()()()2222222222222224∂''''''=+++⋅=+++∂zf x y yf x y y f x y y f x y y8.设其中F 是可微函数，证明8.解()()()cos sin sin cos cos cos sin sin ux F y x x x xF y x x∂''=+--=--∂ ()sin sin cos uF y x y y∂'=-∂ ()()cos cos cos cos sin sin cos cos sin sin cos u uy x x xF y x y yF y x x x y∂∂''∴+=--+-⎡⎤⎣⎦∂∂ ()()cos cos cos cos sin sin cos cos sin sin cos cos x y x yF y x x yF y x x y ''=--+-=.习题7.51.设,φ⎛⎫= ⎪⎝⎭x y z z 其中为可微函数，求∂∂+∂∂z z x y x y . 1.解 z是,x y函数由方程xx z y φ⎛⎫= ⎪⎝⎭确定。
第七章 习题解答7-1已知下列时间函数()c t ，设采样周期为T 秒，求它们的z 变换。
（a ）2()1()c t t t = （b ）()()1()c t t T t =- （c ）()()1()c t t T t T =-- （d ）()1()atc t t te -=（e ）()1()sin atc t t e t ω-= （f ）()1()cos atc t t tet ω-=解：（a ）根据z 域微分定理有 [][]222222431()111()1(1)(1)(1)2(1)(1)1()(1)(1)(1)z Z t z d z z z TzZ t t TzTz dz z z z d Tz T z Tz z T z z Z t t Tz Tz dz z z z =---⎡⎤=-=-=⎢⎥---⎣⎦⎡⎤---+⎡⎤=-=-=⎢⎥⎣⎦---⎣⎦（b ）因为()1()1()1()t T t t t T t -=-所以[][][]22(2)()1()1()1()(1)1(1)Tz Tz Tz z Z t T t Z t t Z T t z z z --=-=-=---（c ）根据时域位移定理有[][]1122()1()()1()(1)(1)Tz TZ t T t T z Z t t z z z ----===--（d ）根据复域位移定理有221()(1)()aT aTataT aT Tze Tze Z t teze z e ---⎡⎤==⎣⎦--（e ）根据复域位移定理有22sin 1()sin 2cos aT ataT aT ze T Z t et z z Te e ωωω----⎡⎤=⎣⎦-+ （f ）根据复域位移定理有22(cos )1()cos 2cos aT ataT aT z z e T Z t et z z Te e ωωω-----⎡⎤=⎣⎦-+7-2已知()c t 的拉氏变换为下列函数，设采样周期为T 秒，求它们的z 变换。
（a ）21()C s s =（b ）()()aC s s s a =+（c ）2()()aC s s s a =+（d ）1()()()()C s s a s b s c =+++（e ）2221()()C s s s a =+（f ）()1()1sTC s e s-=-解： （a ）[]221(1)Tz Z z t s z ⎡⎤==⎢⎥-⎣⎦（b ）11(1)1()1()()1(1)()T atT T a z z z e Z Z Z t e t s s a s s a z z e z z e ααα----⎡⎤-⎡⎤⎡⎤=-=-=-=⎢⎥⎣⎦⎢⎥++----⎣⎦⎣⎦（c ）2222111111()1()()()(1)(1)(1)()(1)(1)()at TT T a Z Z Z t t e t s s a s as a s a a a Tz z z Tz z e z a z a z e z a z z e ααα----⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-+=-+⎢⎥⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦⎣⎦-=-+=-------（d ）1()()()111()()()()()()()()()()()()()()()()()()aT bT cT Z s a s b s c Z b a c a s a c b a b s b a c b c s c z z z b a c a z e c b a b z e a c b c z e ---⎡⎤⎢⎥+++⎣⎦⎡⎤=++⎢⎥--+--+--+⎣⎦=++---------（e ）22222222223211111sin ()()(1)2cos 1Tz z aT Z Z s s a a s a s a a z a z z aT ⎡⎤⎡⎤=-=-⎢⎥⎢⎥++--+⎣⎦⎣⎦（f ）111111sT sT e e z Z Z s s s z z --⎡⎤⎡⎤-=-=-=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦7-3求下列函数的z 反变换。
（a ）0.5(1)(0.4)zz z --（b ）2()()T T zz e z e ----（c ）22(1)(2)z z z ++ 解： (a)1100.555521()(1)(0.4)6160.465nn z z z Z Z t nt z z z z δ∞--=⎛⎫⎡⎤⎡⎤⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥ ⎪----⎣⎦⎝⎭⎣⎦⎝⎭∑ （b ）()11222222011()()1()T T T T T T T T nT nTT Tn z z z Z Z z e z e e e z e e e z e e e t nT ee δ----------∞----=⎡⎤⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥------⎣⎦⎣⎦=---∑(c)21122102(1)(2)(2)21(1)(2)(12)()n nn z z z z Z Z z z z z z n t nT δ--∞+=⎡⎤⎡⎤-=++⎢⎥⎢⎥+++++⎣⎦⎣⎦⎡⎤=-+---⎣⎦∑7-4已知0k <时，()0c k =，()C z 为如下所示的有理分式120121212()1nn nn b b z b z b z C z a z a z a z------++++=++++ 则有0(0)c b =以及[]1()()nk i i c kT b a c k i T ==--∑式中k n >时，0k b =。
（a ）试证明上面的结果。
（b ）设23220.5()0.5 1.5z z C z z z z +-=-+-应用（a ）的结论求(0)c 、()c T 、(2)c T 、(3)c T 、(4)c T 、(5)c T 。
解： （a ）设121234012012341212()1nn nn b b z b z b z C z c c z c z c z c z a z a z a z----------++++==+++++++++显然有00c b =以及1011020211200011k k kk k i i k k i i k k i ii i i b c a c a b c a c a c a b c a c a c a c c a ---====+=++==+=+∑∑∑式中k n >时，0k b =。
上式即[]1()()nk i i c kT b a c k i T ==--∑k n >时，0k b =。
证毕。
（b ）设23220.5()0.5 1.5z z C z z z z +-=-+-应用关系式1kk k k i i i c b c a -==-∑有(0)0()2(1)02(2)1(1)()0.503(3)0.5(1)30.52(1.5)0 1.5(4)0(1) 1.5(0.5)3( 1.5)2003(5)0(1)30.5 1.5( 1.5)30200 6.75c c T c T c T c T c T c T ==--⨯==--⨯-⨯==---⨯-⨯-⨯==--⨯-⨯--⨯-⨯==--⨯-⨯--⨯-⨯-⨯=7-5试用部分分式法、幂级数法和留数法，求下列函数的z 反变换。
（a ）10()(1)(2)zE z z z =--（b ）1123()12z E z z z ----+=-+（c ）2()(1)(31)zE z z z =++ （d ）2()(1)(0.5)zE z z z =-+解： （a ） 部分分式法1110101010102(1)(2)12nz z z Z Z z z z z --⎡⎤-⎡⎤=+=-+⨯⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦幂级数法11234121010103070150(1)(2)132z z z z z z z z z z-------==++++---+留数法121010()Res Res 10102(1)(2)(1)(2)n nn z z z z e nT z z z z ==⎡⎤⎡⎤=+=-+⨯⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦ （b ）1221222333()1221(1)z z z z zE z z z z z z ----+-+-+===-+-+- 部分分式法2112232332(1)(1)1z z z z Z Z n z z z --⎡⎤⎡⎤-+--=+=--⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦幂级数法210123212333579(1)12z z z z z z z z z-------+-+==----+--+留数法212122112113()Res (1)3(1)3(1)32(1)n z n n n z z z z e nT z z d z z z z n z nz n dz z -=--==⎡⎤-+=⎢⎥-⎣⎦⎡⎤-+⎡⎤=-=-++=--⎢⎥⎣⎦-⎣⎦（c ） 部分分式法()()22111222213113(1)(31)4143141431431111cos sin 4422111sin 30422n nn nnz z z z z z Z Z Z z z z z z z z n n n πππ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤-=-=-+⎢⎥⎢⎥⎢⎥+++++++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭幂级数法22345621230.3330.3330.2220.2220.259(1)(31)33z z z z z z z z z z z z---------==-+-++++++留数法()()222121()Res Res Res (1)(31)(1)(31)(1)(31)(31)11413144n nnz z z n nn z z z nnk k z z z e nT z z z z z z z z =-==-=-=-=⎡⎤⎡⎤⎡⎤=++⎢⎥⎢⎥⎢⎥++++++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎡⎤=++⎢⎥+⎣⎦-=-+=--()()()()()()6111cos sin 44242111sin 30422n n n n nnnn n nj j j j n n n πππ⎧⎫⎡⎤⎡⎤+---⎪⎣⎦⎨⎪⎩⎛⎫⎛⎫=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（d ） 部分分式法11221442(1)(0.5)9190.53(0.5)4412199232nn z z z z Z Z z z z z z n ---⎡⎤⎡⎤=--⎢⎥⎢⎥-+-++⎣⎦⎣⎦⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭幂级数法22452230.750.25(1)(0.5)10.750.25z z z z z z z z z------==+++-+--留数法2210.51212210.5120.5()Res Res (1)(0.5)(1)(0.5)(1)(0.5)(1)(0.5)(1)(0.5)491(1)4412199232z z n n z z n nz nn z ze nT z z z z z d z z z z z z z dz z z nz zz z n ==---==--=-⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥-+-+⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤=-++⎢⎥⎢⎥-+-+⎣⎦⎣⎦⎡⎤=+-⎢⎥--⎣⎦⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1-7-6用z 变换法求下面的差分方程(2)3(1)2()0,(0)0,(1)1x k x k x k x x ++++===并与用迭代法得到的结果(0)x 、(1)x 、(2)x 、(3)x 、(4)x 相比较。
