现代设计方法

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现代设计方法应用

现代设计方法应用
现代设计方法是指结合先进技术和设计思维的方法论，旨在更好地满足人们的需求，提高产品和服务的质量和可靠性。

现代设计方法的应用包括以下几个方面：
1. 用户体验设计：以用户为中心，通过调研、分析、测试等方法，设计用户喜欢和能够使用的产品和服务。

2. 人机交互设计：通过人机交互技术，实现用户与设备之间信息传递的有效交互，提高用户满意度和产品使用率。

3. 可持续设计：结合环保理念，利用新材料、新工艺等手段，设计出更加环保和可持续的产品和服务。

4. 创新设计：通过创新思维方法，突破传统设计思路，探索新产品和服务的可能性，推动企业持续发展。

5. 敏捷设计：迅速响应市场变化，快速设计出符合市场需求的产品和服务，提高企业竞争力。

6. 多样化设计：为了适应不同人群的需求，设计出多样化的产品和服务，满足用户不同的个性化需求。

总之，现代设计方法的应用可以帮助企业更好地理解和满足用户需求，提高产品和服务的品质和竞争力。

现代设计方法

现代设计方法现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。

以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。

1.并行设计2.虚拟设计3.绿色设计4.可靠性设计5.智能优化设计6.计算机辅助设计7.动态设计8.模块化设计9.计算机仿真设计10.人机学设计11.摩擦学设计12.疲劳设计13.反求设计14.无障碍设计15.共用性设计一、并行设计并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。

强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。

并行设计作为现代设计理论及方法的范畴，目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类:基于人员协同和集成的并行化。

基于信息、知识协同和集成的并行化。

并行工程应用于整车项目开发案例研究一般地，汽车整车产品开发共有4个大的阶段，即策划阶段、设计阶段、样品试制阶段和小批试制阶段。

以模、夹具的开发为例，运用并行工程，其与车身工程设计几乎同时进行，从整个计划第4个月开始介入，在整个开发周期的第22个月完成。

而运用串行工程，其在车身工程设计完成后进行，从整个计划第15个月才介入，在整个开发周期的第34个月才完成。

运用并行工程开发时间上节约近36%，整个产品开发周期可以缩短40%～50%。

设计部门不断预发布、评审、输出，相关部门评审、验证意见和建议不断反馈，然后设计不断更改，通过预发布和设计评审、修改若干个循环，这样可以把不必要的失误和不足消灭在设计阶段，同时优化设计。

在各系统设计输出评审的时候，相关部门的意见至关重要。

现代设计方法

现代设计方法现代设计方法是指在当代设计领域中所采用的一系列创新方法和技术，以解决现实问题、提高效率和用户体验的设计理念和方法。

现代设计方法主要包括以下几个方面：1. 用户研究与需求分析：现代设计方法强调从用户角度出发，通过深入研究用户需求和行为，以获取对用户真实需求的洞见。

这可以通过用户观察、访谈、调查等方法来实现，从而为设计过程提供有力的参考和指导。

2. 全周期设计思维：现代设计方法强调整个设计过程的全周期性，从项目的启动到最终的交付和使用，要全程关注用户需求、功能实现和用户体验等方面。

同时，还要与多个相关方进行合作与协调，实现设计的全面性和协同性。

3. 迭代设计与快速原型：现代设计方法注重通过不断的测试和验证，不断优化和完善设计方案。

设计师可以利用快速原型工具和技术，快速制作出初步的产品原型，并与用户进行交互和反馈，从而及时发现问题和改进设计。

4. 基于数据的设计决策：现代设计方法强调基于数据和证据进行决策，通过数据分析和用户反馈来评估设计方案的成功与否。

这种方法可以帮助设计师做出更加科学和准确的决策，提高设计的效果和质量。

5. 跨学科与跨界合作：现代设计方法鼓励不同领域和背景的专业人士之间的合作与交流，通过跨学科的思维和跨界的创新，融合不同的观点和经验，以创造出更具有创新性和综合性的设计方案。

6. 可持续设计与社会责任：现代设计方法将可持续发展和社会责任融入到设计过程中，注重设计的环境友好性、社会影响和人类福祉。

设计师需要考虑产品的生命周期、材料的可再生性、资源的节约利用等方面，以减少对环境的负面影响。

以上是现代设计方法的一些基本内容，这些方法的应用可以帮助设计师更好地满足用户需求，提高设计效果和用户体验。

随着科技的不断发展和社会的不断进步，现代设计方法也在不断创新和演变，为设计领域带来更多的可能性和机遇。

“现代设计方法”教案讲义

“现代设计方法”教案讲义
一、课程介绍
现代设计方法是一门重要的社会科学门类，旨在培养学生掌握现代设
计方法的基本理论、思想和方法，实践现代设计方法在设计实践中的应用，掌握当今国际设计理论及其发展动态，以及对多元文化融合理解和设计技
术应用。

二、教学目标
1.通过理论和实践的训练，培养学生在现代设计方法领域的专业知识
和实践能力。

2.让学生理解多元文化融合与设计相关的理论和技术，掌握设计实践
的原理及其应用，掌握当今国际设计理论及其发展动态。

三、教学大纲
1.现代设计理论基础知识
（2）现代设计理论的特点：
现代设计方法强调的特点为简约、极简和模式化。

它以简约美学为基础，把设计从繁琐的装饰中剥离出来，更注重构思良好的空间结构，注重
功能效率和实用性；还要求以模式化、系统化的方式来表达空间。

2.现代设计实践方法
（1）现代设计实践的内容：。

现代化设计方法的典型案例

现代化设计方法的典型案例随着科技的不断发展，现代化设计方法在各个领域得到了广泛应用。

这些方法旨在提高设计效率、优化设计质量，并降低设计成本。

本文将介绍几个典型的现代化设计方法，并分析其在实际应用中的效果。

一、数字化设计数字化设计是现代化设计方法中最常见的一种，它通过计算机辅助设计（CAD）软件来实现。

CAD软件能够快速、准确地完成设计任务，提高设计精度和效率。

数字化设计的典型案例包括汽车、飞机、建筑等领域的设计。

例如，在汽车设计中，数字化设计使得汽车零部件的制造精度和效率得到了显著提高，同时也降低了制造成本。

二、人工智能辅助设计人工智能技术的发展为设计领域带来了革命性的变革。

人工智能辅助设计（AI-Design）通过机器学习、深度学习等技术，能够自动识别设计问题、生成解决方案，并不断优化。

这种方法的典型案例包括智能家居、智能交通、智能医疗等领域的设计。

例如，在智能家居设计中，人工智能辅助设计能够自动识别家居环境中的各种因素，并据此进行智能化的控制和调节，提高家居生活的舒适度和便利性。

三、绿色设计随着环保意识的不断提高，绿色设计已成为现代化设计方法的重要组成部分。

绿色设计旨在降低产品设计对环境的影响，包括减少能源消耗、降低废弃物排放等。

绿色设计的典型案例包括电子产品、建筑材料等领域的设计。

例如，在电子产品设计中，绿色设计能够降低产品的能耗和废弃物排放，提高产品的可持续性和环保性。

四、模块化设计模块化设计是一种将复杂产品分解为多个可重复使用的模块的设计方法。

这种方法的优点在于能够降低设计成本、提高生产效率，同时也有利于产品的升级和扩展。

模块化设计的典型案例包括智能硬件、可穿戴设备等领域的设计。

例如，在可穿戴设备设计中，模块化设计能够将不同的功能模块进行组合和替换，以满足不同用户的需求，提高产品的灵活性和适应性。

综上所述，现代化设计方法在各个领域的应用已经取得了显著的成效。

数字化设计提高了设计的精度和效率；人工智能辅助设计为设计领域带来了革命性的变革；绿色设计降低了产品设计对环境的影响；模块化设计则有利于产品的升级和扩展。

常用现代设计10大方法

常用现代设计十大方法一）计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Desi gn)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。

简称CAD。

在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。

在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

发展概况20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。

60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。

70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。

80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。

80 年代中期以来，C AD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。

一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了C AD系统的性能；人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。

《现代设计方法》教学大纲

《现代设计方法》教学大纲一、课程概述：二、课程目标：1.熟悉现代设计方法的概念和发展历程。

2.掌握现代设计方法的基本理论和实践技巧。

3.培养学生的创新思维和解决问题的能力。

4.提高学生的设计实践能力和团队合作意识。

三、课程内容：第一章现代设计方法概论（6课时）1.1现代设计方法的定义与作用1.2现代设计方法的研究领域与方法论1.3现代设计方法的发展历程与趋势第二章问题定义与用户需求分析（12课时）2.1设计问题定义的重要性与技巧2.2用户需求分析的方法与实践2.3问题定义与用户需求分析的案例分析与讨论第三章创意发散与评估（18课时）3.1创意发散的概念与方法3.2创意评估的标准与技巧3.3创意发散与评估的实践案例分析与讨论第四章设计方案生成与优化（24课时）4.1设计方案生成的方法与工具4.2设计方案优化的原则与策略4.3设计方案生成与优化的实践案例分析与讨论第五章原型制作与用户测试（18课时）5.1原型制作的方法与技巧5.2用户测试的设计与实施5.3原型制作与用户测试的案例分析与讨论第六章项目管理与团队合作（12课时）6.1项目管理的基本概念与流程6.2团队合作的原则与技巧6.3项目管理与团队合作的案例分析与讨论四、教学方法与评价方式：1.教学方法：本课程采用以学生为主体、教师为引导的探究式学习方法，注重理论与实践的结合。

课堂将结合案例分析、小组讨论和实践操作等形式进行教学。

2.评价方式：本课程的评价方式包括平时表现、课堂参与、实践作业和期末综合考核等。

平时表现和课堂参与占比30%，实践作业占比40%，期末综合考核占比30%。

五、教材与参考资料：1.教材：2.参考资料：-相关学术论文及案例分析以上是《现代设计方法》教学大纲，旨在培养学生的现代设计思维和实践能力，帮助学生成为具有创新意识和团队合作能力的设计专业人才。

现代设计方法

绿色设计
在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。
并行设计
并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。 Nhomakorabea 虚拟设计
虚拟设计技术是由多学科先进知识形成的综合系统技术，其本质是以计算机支持的仿真技术为前提，在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次成功率。
相似性设计
人们在长期探索自然规律的过程中，逐渐形成了研究自然界和工程中各种相似现象的“相似方法”、“模化设计方法”和相应的相似理论、模拟理论。相似方法就是把个别现象的研究结果推广到所有相似现象上去的方法。
模块化设计
模块化设计（Block-based design）就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。
三次设计
三次设计即三阶段设计，所谓三阶段设计，是建立在试验设计技术基础之上的一种在新产品开发设计过程中进行三阶段设计的设计方法。
优化设计
优化设计（Optimal Design）是把最优化数学原理应用于工程设计问题，在所有可行方案中寻求最佳设计方案的一种现代设计方法。
可靠性设计
可靠性设计（Reliability Design）是以概率论和数理统计为理论基础，是以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据，以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。

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一、单选题1.在CAD使用中，为了方便定义图形通常采用不同坐标系，在以下坐标系中，坐标系的定义域是连续且无界的是（）A.世界坐标系B.显示器坐标系C.规格化设备坐标系D.绘图仪坐标系2.工程数据处理中，使用线性插值法完成（）A.一元插值B.二元插值C.曲线拟合D.曲线绘制3.三维几何造型是CAD中的一种（）A.图形处理技术B.工程分析技术C.文档处理技术D.软件设计技术4. CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件是（）A.系统软件B.支撑软件C.专用操作软件D.专用应用软件5.若在CAD系统中，固定窗口参数，同时缩小视区高度和宽度，则视图内图形（）A.比例增大B.比例缩小C.左右移动D.上下移动6. CAD系统中不是按其描述和存储内容的特征划分的几何模型（）A.线框几何模型B.表面几何模型C.实体几何模型D.曲面几何模型7.世界坐标系、设备坐标系、规格化坐标系的转换关系是（）A．WC→DC→NDC B．NDC→DC→WCC．WC→NDC→DC D．DC→WC→NDC8.参数化绘图在定义图形时关键是利用了图形的（）A．相似性 B．多样性 C．个别性 D．特殊性9.下列设备不属于CAD作业输入设备的，有（）A．绘图仪 B．键盘 C．数字化仪 D．光笔10.为使窗口—视区变换后的图形在视区中输出而不失真，则（）A．= B．=C．= D．=11.平面问题的弹性矩阵与材料的（）A.弹性模量有关，泊松比无关B.弹性模量无关，泊松比有关C.弹性模量和泊松比都无关D.弹性模量和泊松比都有关12.三维图形变换矩阵，中l表示产生的（）A.比例变换B.对称变换C.错切变换D.平移变换13.二维图形比例变换矩阵中，可有（）A.a=0,d=1B. a=1,d=0C. a=d=1D. a=d=014.已知变换矩阵，则图形将在（）A．X方向放大2倍 B．Y方向放大2倍C．X方向平移2 D．Y方向平移215.三维图形变换矩阵中，[l m n]表示产生（）A．比例变换 B．对称变换 C．错切变换 D．平移变换16.一个多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，则该点为极小点的充分条件是（）A. B.，H(x*)正定C.H(x*)＝0D.，H(x*)负定17.内点罚函数法的特点是（）A.能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C. 初始点可以在可行域外D.后面产生的迭代点序列可以在可行域外18.对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易计算，且计算变量不多(n≤20)，宜选用的优化方法是（）A.拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法19.设计体积500cm3的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H和直径D，其设计变量是（）A.重量B.直径C.面积D.体积20.多元函数F(X)在点x*附近偏导数连续，，H(x*)负定，则该点为F(X)的（）A.极大值点B. 极小值点C.鞍点D.不连续点21.在单峰搜索区间[x1, x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4 (在[x1,x3]内，若x2>x4,并且函数F(x4)<F(x2)，则取新区间为（）A. [x1, x4]B. [x2, x3]C. [x1, x2]D. [x4, x3]22.下列特性中，梯度法不具有的是（）A.二次收敛性B.要计算一阶偏导数C.对初始点的要求不高D.只利用目标函数的一阶偏导数值构成搜索方向23.对于极小化F(x)，而受限于约束gμ(x)≤0(μ= 0,1,2,…,m)的优化问题，其内点罚函数表达式为（）A. B.C. D.24.设X =(X 1,X2,…,X n)，R n为维欧氏空间，则下述正确的是（）A．设计空间是 n 维欧氏空间R nB．设计空间是 n 维欧氏空间R n中落在可行域内的部分C．设计变量在具体设计问题中的迭代值是唯一的D．设计变量是指设计对象中用到的所有变量25.函数在点处的梯度是（）A. B. C. D.26.对于n维正定二次函数，沿一组共轭方向依次作一维搜索，当达到极值点时，最多需要搜索（）A．n＋1 次 B．n次 C．n－1次 D．2n次27.函数F(X)为在区间［10，20］内有极小值的单峰函数，进行一维搜索时，取两点13和16，若F(13)＜F(16)，则缩小后的区间为（）A．［13，16］ B．［10，13］ C．［10，16］ D．［16，20］28.梯度法与变尺度法所具有的收敛性分别为（）A．一次收敛性．一次收敛性 B．二次收敛性．二次收敛性C．一次收敛性．二次收敛性 D．二次收敛性．一次收敛性29.设F(X)为区间(0,3)上的单峰函数，且F(1)=2、F(2)=1.5，则可将搜索区间(0,3)缩小为（）A．(0,2) B．(1,2) C．(2,3) D．(1,3)30.求f(x1,x2)＝2x12-8x1+2x22-4x2+20的极值及极值点（）A.x*=[1，1]T 12B.x*=[2，1]T 10C. x*=[2，2]T 12D. x*=[1，0]T 1431.串联系统的失效模式大多服从（）A.正态分布B.对数正态分布C.指数分布D.威布尔分布32.抽取100只灯泡进行实验，灯泡工作到50小时有12只损坏，工作到70小时有20只损坏，从50小时到70小时这段时间内灯泡的平均失效密度是（）A.0.006B.0.004C.0.01D.0.1233.由三个相同的元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9，则系统的可靠度为（）A.0.972B.0.99C.0.999D.0.999734.当转换开关的可靠度为1时，非工作冗余系统的可靠度为R1, 工作冗余系统的可靠度为R2，则R1与R2之间的关系为（）A. R1＜R2B. R1＞R2C. R1= R2D. R1≤R235.下列可靠性指标关系式不正确的是（）A． B． C． D．36.正态分布中的标准差是（）A.表征随机变量分布的离散程度B.表征随机变量分布的集中趋势C.决定正态分布曲线的位置D.影响正态分布曲线的对称性37.若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T可表为（）A. B. C. D.38.随机变量A和B均服从正态分布，即A=N(μ1,σ1)；A=N(μ2,σ2),则随机变量A在(μ1-2σ1)～(μ1-σ1)之间分布的百分数与随机变量B在(μ2+σ2)～(μ2+2σ2)之间分布的百分数（）A.之比为-σ1/σ2B.之比为σ1/σ2C.之比为-σ2/σ1D.相等39.标准正态分布是定义为（）A.μ＝1，σ＝0.5的正态分布B.μ＝1，σ＝1的正态分布C.μ＝0，σ＝1的正态分布D.μ＝0.5，σ＝1的正态分布40.零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr,σr); N(μs,σs),且知μr>μs,当σr增大时，零件的可靠度（）A.提高B.降低C.不变D.不定41.某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ＝0.002，则该产品的平均寿命为（）A.200B.1000C.500D.200042.要提高可靠性的置信度，不应（）A.增加强度的样本容量B.加大强度的标准差C.减少应力的均值D.增加应力的样本容量43.N台具有相同可靠度为R的设备组成系统，若系统允许r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S为（）A．R S＝ B．R S＝C．R S＝ D．R S＝44.N台具有相同可靠度为R的设备组成系统，若系统允许r 台设备失效仍认为正常工作，则该系统的可靠度函数R S为（）A．R S＝ B．R S＝C．R S＝ D．R S＝45.对于2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（）A．a、b失效，c正常 B．a失效，b、c正常C．a、b、c正常 D．a、b正常，c失效46.N台具有相同可靠度为R的设备组成系统，恰好有r台设备失效时系统的可靠度为（）A．R S＝ B．R S＝C．R S＝ D．R S＝47.根据强度—应力干涉理论可以判定，当强度均值mr等于应力均值m s时，则零件可靠度R的值（）A．小于0.5 B．大于0.5 C．等于0.5 D．等于148.N个产品进行可靠性试验，在t～t＋△t时间内的失效数为D N f(t)，t时刻的累积失效数N f(t)，则t时刻的存活频率为（）A． B． C． D．49.在t～t＋△t的时间间隔内的平均失效密度f(t)表示（）A．平均单位时间的失效频数B．平均单位时间的失效频率C．产品工作到t时刻，单位时间内发生失效的概率D．产品工作到t时刻，单位时间内发生的失效数与仍在正常工作的数之比50.设试验数为N0，累积失效数为N f(t)，仍正常工作数N s(t)，则存活频率是指（）A． B． C． D．二、填空题151.计算机辅助设计(CAD)是指人们在计算机的辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。

52.CAD系统的软件根据其用途可分为三类，它们是：软件、软件和专用软件。

53.数据模型是数据库内部数据的组织方式，包括的是、、关系型。

54.固定视区参数、放大窗口，则显示的图形将。

55.基本图形资源软件是一种软件。

56. CAD系统中，滚筒式绘图仪是一种设备。

57.显示器中的坐标系是坐标系。

58.工程设计的参数一般可分为几何参数和两种类型。

59.视区是定义在设备坐标系中的矩形区域。

60. CAD系统硬件一般由主机、输出设备、输入设备和设备四部分组成。

种方法是利用刚度系数集成的方法获得总体刚度矩阵的，该方法应用了原理。

62.单元刚度矩阵具有对称性、性和奇异性。

63.有限元法在工程应用中主要解决的三类问题的是，特征值问题, 。

64.标准件的图形构成分为四个层次：A类构件、B类构件、K类整件、G类组件，其中最基本的单元是。

65.有限元位移法中单元分析的主要内容。

66.在单峰搜索区间[a,b]内，任取两个试算点a1，a2，若两点的函数值F(a1)> F(a2)，则缩小后的区间为。

67.当有两个设计变量时，目标函数与设计变量之间的关系是中的一个曲面。

68.多元函数F(X)在X* 处存在极小值的必要条件是：在X* 处的Hessian矩阵。

69.设F(X)是区间[a,b]上的单峰函数，1、2是该区间的内点，且有F(1)<F(2)，则可将区间缩小为。