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工程科学基础1

1 数学2

考试大纲2

复习指导3

复习内容5

1.1　空间解析几何5

1.1.1 向量代数6

1.1.2　平面9

1.1.3 直线11

1.1.4 柱面 旋转曲面 二次曲面14

1.1.5 空间曲线15

1.2　微分学16

1.2.1 函数与极限17

1.2.2　连续23

1.2.3 导数26

1.2.4　微分及其应用30

1.2.5 中值定理与导数的应用31

1.2.6　偏导数　全微分35

1.3　积分学41

1.3.1 不定积分与定积分42

1.3.2　广义积分52

1.3.3　定积分的应用54

1.3.4　重积分56

1.3.5 重积分的应用63

1.3.6 曲线积分65

1.4　无穷级数67

1.4.1 数项级数68

1.4.2　幂级数　泰勒级数71

1.4.3　傅里叶级数76

1.5　常微分方程79

1.5.1 微分方程的基本概念79

1.5.2 可分离变量的方程80

1.5.3 齐次微分方程81

1.5.4　一阶线性方程82

1.5.5　全微分方程83

1.5.6　几种可降阶的方程83

1.5.7 线性微分方程解的性质及解的结构定理85

1.5.8 二阶常系数齐次线性微分方程85

1.6　线性代数86

1.6.1 行列式87

1.6.2 矩阵94

1.6.3　n维向量106

1.6.4　线性方程组114

1.6.5　矩阵的相似120

1.6.6 二次型123

1.7　概率与数理统计128

1.7.1 随机事件与概率129

1.7.2　古典概型131

1.7.3 一维随机变量的分布和数字特征134

1.7.4　矩、协方差与相关系数147

1.7.5 数理统计的基本概念149

1 7.6　参数估计——点估计152

1.7.7 参数估计——区间估计154

1 7.8　假设检验156

仿真习题158

习题答案170

2　物理学175

考试大纲175

复习指导175

复习内容177

2.1　热学177

2.1.1 气体状态参量178

2.1.2　平衡态178

2.1.3　理想气体状态方程178

2.1.4　理想气体的压强和温度的统计解释179

2.1.5 能量按自由度均分原理180

2.1.6　理想气体内能181

2.1.7 平均碰撞频率和平均自由程181

2.1.8 麦克斯韦速率分布律182

2.1.9 功、热量、内能185

2.1.10　热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用186

2.1.11 循环过程190

2.1.12 热力学第二定律及其统计意义192

2.2　波动学195

2.2.1 机械波的产生和传播195

2.2.2　描述波的物理量196

2.2.3 一维简谐波表达式197

2.2.4 波的能量、能流、能流密度199

2.2.5　波的衍射201

2.2.6　波的干涉201

2.2.7　驻波203

2.2.8　声波与声强级204

2.2.9　机械波的多普勒效应205

2.3　光学206

2.3.1 相干光的获得207

2.3.2 光程与光疏媒质、光密媒质207

2.3.3　杨氏双缝干涉208

2.3.4　薄膜干涉209

2.3.5　迈克耳孙干涉仪212

2.3.6 惠更斯—菲涅尔原理213

2.3.7　单缝衍射213

2.3.8　光学仪器分辨本领215

2.3.9　衍射光栅与光谱分析215

2.3.10　X射线衍射与布喇格公式217

2.3.11 自然光和偏振光217

2.3.12　布儒斯特定律218

2.3.13　马吕斯定律219

2.3.14　双折射现象219

仿真习题221

习题答案229

3　化学233

考试大纲233

复习指导234

复习内容234

3.1　物质结构234

3.1.1 原子结构234

3.1.2　元素周期律、周期表及其微观基础240

3.1.3 化学键、分子结构与晶体结构244

3.2　溶液253

3.2.1 稀溶液的依数性253

3.2.2　溶液中的酸碱电离平衡255

3.2.3 多相离子平衡262

3.3　氧化还原与电化学265

3.3.1　氧化还原反应的基本概念265

3.3.2 氧化还原反应方程式的书写与配平265

3.3.3 原电池266

3.3.4 电极电位267

3.3.5 浓度对电极电位的影响268

3.3.6 电极电位的应用269

3.3.7 电解270

3.3.8 金属腐蚀与防护271

3.4　化学反应速率与化学平衡273

3.4.1 化学反应速率273

3.4.2　化学热力学简介276

3.4.3 化学平衡287

3.5　有机化合物及有机高分子化合物292

3.5.1 有机化合物293

3.5.2 有机高分子化合物299

仿真习题304

习题答案310

4　理论力学312

考试大纲312

复习指导312

复习内容313

4.1　静力学313

4.1.1 静力学基本概念313

4.1.2 力的分解、力的投影、力对点的矩与力对轴的矩316

4.1.3 汇交力系的合成与平衡317

4.1.4　力偶理论317

4.1.5 一般力系的简化与平衡319

4.1.6 物体系统的平衡325

4.1.7　平面桁架327

4.1.8 摩擦328

4.2　运动学331

4.2.1 点的运动332

4.2.2 刚体的平行移动与定轴转动337

4.2.3 点的合成运动339

4.2.4 刚体的平面运动343

4.3　动力学347

4.3.1 动力学基本定律和质点运动微分方程348

4.3.2　动量定理350

4.3.3　动量矩定理353

4.3.4　动能定理357

4.3.5　达朗伯原理361

4.3.6　单自由度系统的振动364

仿真习题372

习题答案387

5　材料力学389

考试大纲389

复习指导390

复习内容397

5.1　轴向拉伸与压缩397

5.1.1 引言397

5.1.2　轴向拉伸与压缩397

5.1.3 轴向拉伸（压缩）杆横截面上的内力398

5.1.4 轴向拉压杆横截面上的应力399

5.1.5 轴向拉压杆斜截面上的应力399

5.1.6　材料的力学性能399

5.1.7 强度条件401

5.1.8 轴向拉压杆的变形 胡克定律401

5.2　剪切407

5.2.1 剪切的实用计算407

5.2.2　挤压的实用计算408

5.2.3 剪应力互等定理 剪切胡克定律409

5.3　扭转415

5.3.1 扭转的概念415

5.3.2　扭矩和扭矩图416

5.3.3 圆杆扭转时的剪应力及强度条件416

5.3.4 圆杆扭转时的扭转角计算及刚度条件417

5.4　截面图形的几何性质421

5.4.1 静矩与形心421

5.4.2　惯性矩和惯性积422

5.4.3 惯性半径422

5.4.4　平行移轴公式423

5.4.5 形心主轴和形心主惯矩423

5.4.6 常用简单图形的惯矩（图5.4-5）423

5.5 弯曲424

5.5.1 弯曲内力425

5.5.2 弯曲应力431

5.5.3 弯曲变形437

5.6　应力状态分析和强度理论439

5.6.1 应力状态的概念439

5.6.2　平面应力状态分析的解析法440

5.6.3　平面应力状态分析的应力圆法441

5.6.4 一点的最大正应力和最大剪应力442

5.6.5　广义胡克定律442

5.6.6　强度理论443

5.7　组合变形447

5.7.1　概述447

5.7.2　斜弯曲447

5.7.3 拉伸或压缩与弯曲的组合变形449

5.7.4 扭转和弯曲的组合450

5.8　压杆稳定453

5.8.1 压杆稳定性的概念454

5.8.2　细长压杆的临界力公式454

5.8.3 欧拉公式适用范围454

5.8.4　经验公式和临界应力总图455

5.8.5　压杆的稳定校核456

5.8.6　提高压杆稳定性的措施456

仿真习题458

习题答案474

6　流体力学483

考试大纲483

复习指导483

复习内容484

6.1 流体的主要物性与流体静力学484

6.1.1 流体的连续介质模型484

6.1.2　流体的密度485

6.1.3　流体的黏性485

6.1.4　流体的压缩性和膨胀性486

6.1.5 作用在流体上的力486

6.1.6　流体静压强及其特性487

6.1.7 重力作用下流体静压强的分布规律488

6.1.8 静止液体作用在平面上的总压力490

6.2　流体动力学基础492

6.2.1 研究流体运动的基本概念492

6.2.2　恒定总流的连续性方程494

6.2.3 恒定总流的能量方程494

6.2.4 恒定总流的动量方程499

6.3　流动阻力和水头损失501

6.3.1 实际流体流动的两种型态——层流和紊流501

6.3.2　均匀流基本方程502

6.3.3 圆管中的层流运动503

6.3.4 圆管中的紊流运动504

6.3.5　局部水头损失508

6.3.6 减小阻力的措施509

6.4　孔口、管嘴、管道流动509

6.4.1 薄壁小孔口恒定出流509

6.4.2　管嘴的恒定出流510

6.4.3 有压管道恒定流511

6.5　明渠恒定流515

6.5.1 概述515

6.5.2 明渠均匀流的形成条件和水力特征515

6.5.3 明渠均匀流的水力计算516

6.5.4　水力最优断面516

6.5.5 无压圆管均匀流的水力计算517

6.5.6 明渠恒定非均匀流的流动状态518

6.6　渗流、井和集水廊道519

6.6.1 概述519

6.6.2　渗流基本定律519

6.6.3 集水廊道520

6.6.4 单井521

6.7　相似原理和量纲分析522

6.7.1 流动相似的基本概念523

6.7.2　相似准则524

6.7.3 相似原理的应用525

6.7.4　量纲分析526

仿真习题527

习题答案533

工程技术基础534

7　电工电子技术535

考试大纲535

复习指导535

复习内容536

7.1　电磁学概念536

7.1.1 电荷与电场536

7.1.2　库仑定律537

7.1.3 高斯定律537

7.1.4 电流与磁场538

7.1.5　安培环路定律539

7.1.6 电磁感应定律539

7.1.7 洛仑兹力540

7.2　电路知识541

7.2.1 电路组成541

7.2.2 电路的基本物理过程541

7.2.3 理想电路元件及其约束关系542

7.2.4　电路模型544

7.2.5　基尔霍夫定律545

7.2.6　支路电流法546

7.2.7 电压源与电流源模型的等效互换547

7.2.8　等效电源定理548

7.2.9 叠加原理550

7.2.10 正弦交流电的时间函数描述551

7.2.11 正弦交流电的相量表示551

7.2.12　复阻抗及阻抗553

7.2.13 交流电路功率及功率因数555

7.2.14　正弦交流电路相量分析557

7.2.15 三相电路及用电安全560

7.2.16 电路暂态及一阶电路暂态分析563

7.2.17 电路频率特性566

7.3　电动机与变压器570

7.3.1 理想变压器570

7.3.2 变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换原理571

7.3.3 三相异步电动机转矩572

7.3.4 三相异步电动机接线、启动、反转及调速方法574

7.3.5 三相异步电动机运行特性577

7.3.6 简单继电—接触控制电路578

7.4　模拟电子技术581

7.4.1 晶体二极管581

7.4.2 二极管单相整流电路582

7.4.3 双极型晶体三极管584

7.4.4　共射极放大电路585

7.4.5 射极跟随器与阻抗变换589

7.4.6　运算放大器592

7.4.7　反相运算放大电路593

7.4.8 同相运算放大电路595

7.4.9 运算放大电路的非线性应用——电压比较器596

7.5　数字电子技术597

7.5.1 逻辑门及逻辑功能597

7.5.2　简单组合逻辑电路598

7.5.3　触发器599

7.5.4　数字寄存器601

7.5.5　数字移位寄存器602

7.5.6　脉冲计数器603

仿真习题605

习题答案620

8　信号与信息技术627

考试大纲627

复习指导627

复习内容627

8.1　信号与信息627

8.2　信号的分类628

8.2.1 模拟信号与数字信号628

8.2.2　连续信号与离散信号629

8.2.3　采样信号与采样保持信号629

8.2.4 确定性信号与不确定性信号629

8.3　模拟信号与信息630

8.4　模拟信号描述方法630

8.4.1 模拟信号的时域描述630

8.4.2　模拟信号的频域描述与频谱632

8.5　模拟信号处理634

8.5.1 模拟信号滤波634

8.5.2　模拟信号增强635

8.5.3　模拟信号变换637

8.6　数字信号与信息638

8.7　数字信号的逻辑编码与逻辑演算640

8.8　数字信号的数值编码与数值运算643

8.9　数字信号的显示编码645

8.9.1 二—十进制编码（BCD码）645

8.9.2 二进制—十进制译码（七段数码显示器）646

仿真习题647

习题答案653

9　计算机技术657

考试大纲657

复习指导657

复习内容658

9.1　计算机系统658

9.1.1 计算机的发展658

9.1.2 未来计算机的发展趋势658

9.1.3　计算机的分类659

9.1.4　计算机的特点659

9.1.5　计算机的组成659

9.1.6　计算机硬件系统660

9.1.7　计算机软件系统662

9.1.8　操作系统662

9.1.9　支撑软件和计算机语言666

9.1.10　数模转换和模数转换669

9.2　信息表示670

9.2.1 不同计数制及相互的转换670

9.2.2 数值数据在计算机中的表示675

9.2.3 ASCII码和汉字编码677

9.2.4 多媒体数据在计算机内的表示678

9.2.5　存储器的容量单位680

9.2.6　计算机病毒681

9.2.7　信息安全682

9.3　常用操作系统684

9.3.1 Windows操作系统的发展684

9.3.2　进程与处理机管理685

9.3.3　存储管理686

9.3.4　设备管理687

9.3.5 文件管理687

9.3.6　作业管理688

9.4　计算机网络689

9.4.1 计算机网络的概念689

9.4.2　计算机网络功能689

9.4.3　计算机网络分类690

9.4.4 计算机网络的组成691

9.4.5 计算机网络体系结构与协议691

9.4.6　局域网694

9.4.7　广域网694

9.4.8　因特网（Internet）695

9.4.9 网络的管理698

9.4.10　网络安全699

9.4.11 Windows XP中的网络应用699

仿真习题701

习题答案704

工程管理基础706

10　工程经济707

考试大纲707

复习指导708

复习内容709

10.1　资金的时间价值709

10.1.1 资金时间价值的概念709

10.1.2　利息及其计算709

10.1.3 名义利率和实际利率710

10.1.4　现金流量及现金流量图711

10.1.5 资金等值计算的公式及应用712

10.1.6　复利系数表的应用714

10.2　项目经济评价中的财务效益费用估算715

10.2.1 项目经济评价概述715

10.2.2 财务效益与费用估算716

10.3　资金来源与融资方案721

10.3.1 项目资金筹措的主要方式721

10.3.2　资金成本724

10.3.3　债务偿还的主要方式727

10.4　财务分析728

10.4.1 财务分析的内容728

10.4.2　基本财务分析报表的编制728

10.4.3　盈利能力分析734

10.4.4　偿债能力分析737

10.4.5 财务生存能力分析738

10.4.6　财务基准收益率739

10.5　经济费用效益分析739

10.5.1 经济费用效益739

10.5.2 经济评价报表和评价指标741

10.6　不确定性分析742

10.6.1 盈亏平衡分析742

10.6.2　敏感性分析744

10.7　方案经济比选747

10.7.1 方案比选的类型747

10.7.2 方案比选的经济方法748

10.7.3 计算期与互斥方案比选750

10.8　改扩建项目经济评价特点752

10.9　价值工程753

10.9.1 价值工程的概念753

10.9.2　价值工程的实施步骤755

仿真习题760

习题答案764

11　法律法规767

考试大纲767

复习指导768

复习内容768

11.1 中华人民共和国建筑法768

11.1.1 总则768

11.1.2　建筑许可769

11.1.3　建筑工程发包与承包769

11.1.4　建筑工程监理770

11.1.5 建筑工程安全生产管理771

11.1.6　建筑工程质量管理771

11.1.7　法律责任771

11.2　中华人民共和国安全生产法772

11.2.1 总则772

11.2.2 生产经营单位的安全生产保障772

11.2.3　从业人员的权利和义务773

11.2.4 安全生产的监督管理774

11.2.5 生产安全事故的应急救援与调查处理774

11.3 中华人民共和国招标投标法775

11.3.1 总则775

11.3.2 招标776

11.3.3　投标777

11.3.4　开标、评标和中标778

8.3.5 法律责任780

11.4 中华人民共和国合同法780

11.4.1 一般规定780

11.4.2 合同的订立781

11.4.3 合同的效力783

11.4.4　合同的履行784

11.4.5　合同的变更和转让785

11.4.6 合同权利义务的终止785

11.4.7　违约责任786

11.4.8　合同争议的解决787

11.5　中华人民共和国行政许可法788

8.5.1 总则788

11.5.2　行政许可的设定789

11.5.3 行政许可的实施机关789

11.5.4　行政许可的实施程序790

11.5.5　行政许可的费用791

11.5.6　监督检查791

11.5.7　法律责任791

11.6　中华人民共和国节约能源法792

11.6.1 总则792

11.6.2　节能管理793

11.6.3 合理使用与节约能源793

11.6.4　节能技术进步794

11.6.5　激励措施794

11.6.6　法律责任795

11.7　中华人民共和国环境保护法795

11.7.1 总则795

11.7.2　环境监督管理796

1 1.7.3　保护和改善环境796

11.7.4 防治环境污染和其他公害797

11.7.5 法律责任797

11.8　建设工程勘察设计管理条例797

11.8.1 总则798

11.8.2　资质资格管理798

11.8.3　勘察设计发包与承包798

11.8.4　勘察设计文件的编制与实施799

11.8.5　监督管理800

11.9　建设工程质量管理条例800

11.9.1 总则800

11.9.2　建设单位的质量责任和义务800

11.9.3 勘察、设计单位的质量责任和义务801

11.9.4 施工单位的质量责任和义务802

11.9.5 工程监理单位的质量责任和义务803

11.9.6　建设工程质量保修803

11.10　建设工程安全生产管理条例804

11.10.1 总则804

11.10.2　建设单位的安全责任804

11.10.3　勘察、设计、监理及其他有关单位的安全责任805

11.10.4　施工单位的安全责任805

11.10.5　监督管理807

11.10.6 生产安全事故的应急救援和调查处理808

仿真习题809

习题答案815