第七章 课后思考题参考答案

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中国特色社会主义课后思考题答案第七章

中国特色社会主义课后思考题答案第七章

1.如何理解社会主义文化的战略地位?(1)社会主义文化建设是三个文明建设的重要组成部分.社会主义文化建设是社会主义物质文明、政治文明、精神文明建设的重要组成部分。

社会主义物质文明、政治文明为社会主义文化建设提供物质基础和政治保障,而社会主义文化建设对于社会主义物质文明、政治文明的建设具有巨大的促进作用,社会主义文化建设的迟滞和落后会严重影响物质文明和政治文明建设的进程。

在全面建设小康社会,建设社会主义和谐社会和中华民族伟大复兴的过程中,它的建设具有不可或缺的重要地位和作用。

(2)社会主义文化建设保证现代化建设的正确方向,为现代化建设提供精神动力和智力支持.社会主义文化建设的根本原则和核心内容,是以马克思主义为指导,在实践中坚持和发展马克思主义,用发展了的马克思主义来指导新的实践,只有这样,才能保证现代化建设的正确方向。

社会主义现代化建设和中华民族的伟大复兴,是一项长期而艰巨的历史任务,全党和全体人民需要有坚定的信念、统一的意志、协调的步伐和高昂的积极性和创造性,需要有千百万掌握了现代科学技术并能不断创造发明的高素质人才和数以亿计高素质劳动者,这样的精神动力和智力支持需要社会主义文化建设来提供。

(3)社会主义文化是综合国力的重要标志,也是中华民族伟大复兴的内容之一。

综合国力表现为经济实力、国防实力、文化实力等方面。

随着社会主义市场经济和科技的发展,文化在我国已经成为一种产业,其本身就拥有巨大的经济实力,成为国民经济的重要组成部分。

同时,文化还发挥着特殊的凝聚力、鼓舞和激励等作用,成为推动社会进步的重要力量。

文化水平的高低是人的素质水平高低的重要指标。

当今世界,文化与经济和政治相互交融,在综合国力竞争中的地位和作用越来越突出。

文化的力量,深深熔铸在民族的生命力、创造力和凝聚力之中。

文化竞争力是综合国力的重要组成部分和重要标志。

社会主义文化建设既是中华民族伟大复兴的条件,也是中华民族伟大复兴的重要内容.2.为什么必须坚持中国先进文化的前进方向?先进文化是符合人类社会发展方向、体现先进生产力发展要求、代表最广大人民根本利益、反映时代进步潮流的文化。

普通化学第七章课后习题解答

普通化学第七章课后习题解答

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7章思考题与参考答案

第7章思考题与参考答案

第7章思考题参考答案1. 为什么说结构的自振频率是结构的重要动力特征,它与那些量有关,怎样修改它? 答:动荷载(或初位移、初速度)确定后,结构的动力响应由结构的自振频率控制。

从计算公式看,自振频率与质量与刚度有关。

质量与刚度确定后自振频率就确定了,不随外部作用而改变,是体系固有的属性。

为了减小动力响应一般要调整结构的周期(自振频率),只能通过改变体系的质量、刚度来达到。

总的来说增加质量将使自振频率降低,而增加刚度将使自振频率增加。

2.自由振动的振幅与那些量有关?答:振幅是体系动力响应的幅值,动力响应由外部作用和体系的动力特性确定。

对于自由振动,引起振动的外部作用是初位移和初速度。

因此,振幅应该与初位移、初速度以及体系的质量和刚度的大小与分布(也即频率等特性)有关。

当计及体系阻尼时,则还与阻尼有关。

3. 任何体系都能发生自由振动吗?什么是阻尼比,如何确定结构的阻尼比?答:并不是所有体系都能发生自由振动的,当体系中的阻尼大到一定程度时,体系在初位移和初速度作用下并不产生振动,将这时的体系阻尼系数称为临界组尼系数,其值为2m ω。

当阻尼系数小于该值时(称为小阻尼),可以发生自由振动。

阻尼比是表示体系中阻尼大小的一个量,它为体系中实际阻尼系数与临界阻尼系数之比。

若阻尼比为0.05,则意味着体系阻尼是临界阻尼的5%。

阻尼比可通过实测获得,方法有多种,振幅法是其中之一,振幅法确定阻尼比读者可见教材例题7-1。

4. 阻尼对频率、振幅有何影响?答:按粘滞阻尼(或等效粘滞阻尼)假定分析出的体系自振频率计阻尼与不计阻尼是不一样的,2者之间的关系为d ω=,计阻尼自振频率d ω小于不计阻尼频率ω,计阻尼时的自振周期会长于不计阻尼的周期。

由于相差不大,通常不考虑阻尼对自振频率的影响。

阻尼对振幅的影响在频比(荷载频率与自振频率的比)不同时大小不同,当频比在1附近(接近共振)时影响大,远离1时影响小。

为了简化计算在频比远离1时可不计阻尼影响。

微观经济学课后习题答案第七章

微观经济学课后习题答案第七章

第七章复习思考题参考答案1、为什么垄断厂商的需求曲线是向右下方倾斜的?并解释相应的TR曲线、AR 曲线和MR曲线的特征以及相互关系。

解答:垄断厂商所面临的需求曲线是向右下方倾斜的,其理由主要有两点:第一,垄断厂商所面临的需求曲线就是市场的需求曲线,而市场需求曲线一般是向右下方倾斜的,所以垄断厂商的需求量与价格成反方向的变化。

第二,假定厂商的销售量等于市场的需求量,那么,垄断厂商所面临的向右下方倾斜的需求曲线表示垄断厂商可以通过调整销售量来控制市场的价格,即垄断厂商可以通过减少商品的销售量来提高市场价格,也可以通过增加商品的销售量来降低市场价格。

关于垄断厂商的TR曲线、AR曲线和MR曲线的特征以及相互关系,以图7-1加以说明:第一,平均收益AR曲线与垄断厂商的向右下方倾斜的d需求曲线重叠。

因为,在任何的销售量上,都是P=AR。

第二,边际收益MR曲线是向右下方倾斜的,且位置低于AR曲线。

其原因在于AR曲线是一条下降的曲线。

此外,在线性需求曲线的条件下,AR曲线和MR曲线的纵截距一样,而且MR曲线的斜率的绝对值是AR曲线的斜率的绝对值的两倍。

第三,由于MR值是TR曲线的斜率,即dTRMR,所以,当MR>0时,TR曲线是上dQ升的;当MR<0时,TR曲线是下降的;当MR=0时,TR曲线达极大值。

图7-1垄断竞争厂商的AR与TR之间的关系12、根据图7-22中线性需求曲线d和相应的边际收益曲线MR,试求:〔1〕A点所对应的MR值;〔2〕B 点所对应的MR值。

解答:〔1〕根据需求的价格点弹性的几何意义,可得A点的需求的价格弹性为:(155)21e2,或者,e2,根据MRP(1),那么A点的dd5(32)edMR值为:MR=2×〔2×1/2〕=1。

〔2〕方法同〔1〕。

B点所对应的MR=-1。

3、图7-23是某垄断厂商的长期本钱曲线、需求曲线和收益曲线。

试在图中标出:(1)长期均衡点及相应的均衡价格和均衡产量;〔2〕长期均衡时代表最优生产规模的SAC曲线和SMC曲线;〔3〕长期均衡时的利润量。

(完整版)大学物理学(课后答案)第7章

(完整版)大学物理学(课后答案)第7章

第七章课后习题解答、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3分析:理想气体分子的平均平动动能 \ - kT,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-kT (B)动能为丄RT2 2(C)平均动能为-kT (D)平均平动动能为-RT2 23分析:由理想气体分子的的平均平动动能 \ 3kT和理想气体分子的的平均动能2-丄kT,故选择(C)。

27-3三个容器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1/2 1/2 1/2速率之比为v A : v B : v C 1:2:4,则其压强之比为P A:P B:P c[](A) 1:2:4 (B) 1:4:8 (C) 1:4:16 (D) 4:2:1分析:由分子方均根速率公式厂2,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p1: P2: P3 T1 :T2 :T3 1: 4:16。

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V p O和V p H分别表示氧气和氢气的最概然速率,则[] O 2 H 2(A)图中a表示氧气分子的速率分布曲线且V p O/ V p H4质量M H 2 M O 2,可知氢气的最概然速率大于氧气的最概然速率,故曲线 M 1 ( ) i于氧分子的速率分布曲线。

又因16,所以盘4。

故选择(B )。

f(v)习题7-4图7-5在一个体积不变的容器中,储有一定量的某种理想气体,温度为T 。

高等数学第七章课后习题解答

高等数学第七章课后习题解答

习题1.在空间直角坐标系中,指出下列各点位置的特点.()0,5,0-A ;()0,3,3-B ;()3,0,6-C ;()0,0,4D ;()7,5,0-E ;()9,0,0F .【解】A 点在y 轴上;B 点在xoy 坐标面上;C 点在zox 坐标面上;D 点在x 轴上;E 点在yoz 坐标面上;F 点在z 轴上. 2.指出下列各点所在的卦限.()1,3,2-A ;()2,1,7--B ;()1,3,2---C ;()3,2,1--D .【解】A 点在第五卦限;B 点在第三卦限;C 点在第七卦限;D 点在第六卦限. 3.自点()2,3,1--M 分别作xoy 、yoz 、zox 坐标面和x 、y 、z 坐标轴的垂线,写出各垂足的坐标,并求出点M 到上述坐标面和坐标轴的距离.【解】()2,3,1--M 在xoy 坐标面上的垂足为()0,3,1-、在yoz 坐标面上的垂足为()2,3,0-、在zox 坐标面上的垂足为()2,0,1--;()2,3,1--M 在x 轴的垂足为()0,0,1-、在y 轴的垂足为()0,3,0、在z 轴的垂足为()2,0,0-;()2,3,1--M 到x 轴的距离为()132322=-+;()2,3,1--M 到y 轴的距离为()()52122=-+-;()2,3,1--M 到z 轴的距离为()103122=+-.3.已经点()2,1,3--M .求:(1)点M 关于各坐标面对称点的坐标;(2)点M 关于各坐标轴对称点的坐标;(3)点M 关于坐标原点的对称点的坐标. 【解】(1)()2,1,3--M 关于xoy 面对称点的坐标是(),2,1,3-; ()2,1,3--M 关于yoz 面对称点的坐标是(),2,1,3---;()2,1,3--M 关于zox 面对称点的坐标是(),2,1,3-.(2)()2,1,3--M 关于x 轴对称点的坐标是(),2,1,3;()2,1,3--M 关于y 轴对称点的坐标是(),2,1,3--;()2,1,3--M 关于z 轴对称点的坐标是(),2,1,3--.(3)()2,1,3--M 关于坐标原点的对称点的坐标是(),2,1,3-. 5.求点()5,3,4-A 到坐标原点和各坐标轴的距离.【解】 ()5,3,4-A 到坐标原点距离为()25534222=+-+;()5,3,4-A 到x 轴的距离为()345322=+-;()5,3,4-A 到y 轴的距离为415422=+; ()5,3,4-A 到z 轴的距离为()53422=-+.6.在y 轴上求与点()7,2,3-A 和()7,1,3-B 等距离的点. 【解】设所求点为()0,,0y C .据题意,有 BC AC =,即()()()()=-+-+--22270230y ()()()()22270130--+-+-y解得 23=y .所以,所求之点为.0,23,0⎪⎭⎫ ⎝⎛C 7.已知三角形ABC 的顶点坐标分别为()3,2,1A 、()3,10,7B 和()1,3,1-C ,试证明 ∠BAC 为钝角. 【解】AB 边长()()()103321017222=-+-+-==AB c ;AC 边长()()()()3312311222=-+-+--=b ; BC 边长()()()()1173110371222=-+-+--=a .由余弦定理知cos ∠BAC ()010321171032222222<⨯⨯-+=-+=bc a c b ,所以,∠BAC 为钝角.8.试在xoy 面上求一点,使它到()5,1,1-A 、()4,4,3B 和()1,6,4C 各点的距离相等.【解】设所求点为()0,,y x D .据题意,有 CD BD AD ==,即()()()()=-+--+-2225011y x ()()()222443-+-+-z y x()()()222164-+-+-=z y x解得 5,16-==y x .所以,所求之点为().0,5,16-D习题1.设平行四边形ABCD 的对角线向量b BD a AC ==,,试用a ,b 表示DA CD BC AB ,,,.【解】记平行四边形ABCD 的对角线的交点为O .()b a b a BD AC OD OC DC AB -=-=-=-==2121212121; 同理可求出,()b a a b OC BO BC +=+=+=212121;()a b AB CD -=-=21;()b a BC DA +-=-=21.2.已知向量n m a 23-=,n m a +=.试用向量n m ,表示b a 32-. 【解】b a 32-()()n m n m n m 733232-=+--=.3.设c b a u 2-+=,c b a v +--=3.试用向量c b a ,,表示v u 32-. 【解】v u 32-()()c b a c b a c b a 71153322-+=+----+=. 4.设ABCDEF 是一个正六边形,AF b AB a ==,,试用a ,b 表示EF DE CD BC ,,,.【解】记六边形ABCDEF 的对角线的交点为O .则四边形ABOF 、CDEO 、DEFO 及ABCO 均为平行四边形.由向量加法的平行四边形法则知,b a AF AB AO BC +=+==; b AF CD ==;a BA BA AO DE -=-===;().b a BC EF +-=-=5.设向量k a j a i a a z y x ++=,,若它满足下列条件之一:(1)a 垂直于z 轴;(2)a 垂直于xoy 面;(3)a 平行于yoz 面.那么它的坐标有什么有何特征? 【解】(1)因为a 垂直于z 轴,故0.=k a ,即0=z a ;(2)因为a 垂直于xoy 面,故a 平行于z 轴,从而a ∥{}1,0,0=k ,所以,0==y x a a .(3)a 平行于yoz 面,故垂直于x 轴,从而.a 0=i ,所以,0=x a . 6.已知向量{}7,4,4-=AB ,它的终点坐标为()7,1,2-B ,求它的起点坐标. 【解】设起点()z y x A ,,,则{}z y x AB ----=7,1,2,根据已知条件,有77,41,42=--=--=-z y x ,解得 .0,3,2==-=z y x 所以,起点坐标为 ()0,3,2-A .7.已知向量{}1,1,6-=a ,{}0,2,1=b .求 (1)向量b a c 2-=; (2)向量c 的方向余弦; (3)向量c 的单位向量. 【解】(1)c {}{}{}{}{}{}1,3,401,41,260,4,21,1,60,2,121,1,6--=----=--=--=.(2()()26134222=-+-+=.故,⎭⎬⎫⎩⎨⎧--==261,263,2640c c ,所以,向量c 的方向余弦为.261cos ,263cos ,264cos -=-==γβα(3).向量c 的单位向量为⎭⎬⎫⎩⎨⎧--±261,263,264.8.试确定m 和n 的值,使向量k n j i a ++-=32和k j i m b 26+-=平行. 【解】因为a ∥b ,所以2632nm =-=-,解得 .1,4-==n m9.已知向量{}12,9,8-=b 及点()7,1,2-=A ,由点A 作向量AM 34=, 且AM 与b 的方向相同.求向量AM 的坐标表达式及点M 的坐标.【解】设()z y x M ,,,则{}7,1,2-+-=z y x AM .据题意知AM ∥b 且与b 同向,因此有λ=--=+=-1279182z y x ,① 且 0>λ. ② 由①式得 λλλ127,91,82=-++=-z y x .又已知34=,故有 ()()()341298222=++λλλ. ③③式化简得4115628922=⇒=λλ,解得 2=λ或2-=λ(舍).所以,.17,17,18-===z y x因此AM {}24,18,16-=,()17,17,18-=M .10.已知点()4,2,1--A 和点()z B ,2,6-9=,求z 的值.【解】()(){}{}4,4,74,22,16+-=------=z z AB .9=,得()()9447222=++-+z ,化简得082=+z z ,解之,得 0=z 或.8-=z11.已知点()1,2,41M 和点()2,0,32M ,计算向量21M M 的模、方向余弦和方向角. 【解】{}{}1,2,112,20,4321--=---=M M ;()()2121222=+-+-=.因为{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=--==21,22,211,2,12121021M M M M .所以21M M 的方向余弦是.21cos ,22cos ,21cos =-=-=γβα 方向角为.3cos ,43,32πγπβπα===12.求与下列向量a 同方向的单位向量0a . (1){}1,4,2-=a ;(2)k j i a ++-=32. 【解】(1()21142222=+-+=,所以{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=-==211,214,2121,4,22110a a .(2()14132222=++-=,所以.141,143,1421410⎭⎬⎫⎩⎨⎧-==a a 习题1.设向量k j i a 23--=,k j i b -+=2.求:(1)b a .;(2)b a ⨯;(3)()()b a 32⨯-;(4)()b a 2⨯;(5)向量b a ,的夹角. 【解】(1)()()()3122113.=-⨯-+⨯-+⨯=b a ;(2)k j i j b a 7521++=-=⨯;(3)()()()1836.63.2-=⨯-=-=-b a b a ;(4)()()k j i b a b a 1421022++=⨯=⨯;(5)()()14213222=-+-+=()6121222=-++=,故21236143.,cos =⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∧b a b a ,所以向量b a ,的夹角为.2123arccos ,=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∧b a2.设向量a ,b ,c 为单位向量,且满足0=++c b a ①.求:a c c b b a ...++. 【解】由①式得()0.=++c b a a ;()0.=++c b a b ; ()0.=++c b a c .即0..=++c a b a ; ②0..=+c b a b ; ③0..=++b c a c ; ④ 将②、③、④相加得()03...2=+++a c c b b a所以,.23...-=++a c c b b a3.已知点()2,1,1-A ,()2,6,5-B ,()1,3,1-C 求: (1)同时与AB 及AC 垂直的单位向量; (2)ABC ∆的面积. 【解】(1)AB AC⨯{}16,12,151612153405=++=--=k j i kj .25161215222=++=. 所以,同时与AB 及AC 垂直的单位向量为{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧±=±=⨯±2516,2512,25116,12,15251AC AB .(2)ABC ∆的面积225==. 4.设{}2,5,3-=a ,{}4,1,2=b ,则当实数λ与μ有什么关系时,能使b a μλ+与z 轴垂直?【解】{}μλμλμλμλ42,5,23+-++=+b a .要使b a μλ+与z 轴垂直,只须b a μλ+与{}1,0,0=k 垂直,于是有()042.=+-=+μλμλk b a ,即 .2μλ=5.设质量为100kg 的物体从点()8,1,31M 沿直线移动到点()2,4,1M ,计算重力所做的功.【解】{}6,3,21--==M M s ,{}{}980,0,01008.9,0,0=⨯-=F .所以,{}{}58806,3,2.980,0,0.=---==s F W (焦耳).6.已知{}3,2,1-=a ,{}1,4,2-=b ,{}0,2,4=c ,b a ⨯是否与c 平行?【解】{}0,5,1005104221--=+--=--=⨯k j i j i b a ;因为c b a 52-=⨯,所以,b a ⨯与c 平行.7.求一个单位向量使其同时垂直向量{}0,1,1=a 和{}1,1,0=b .【解】{}1,1,111-=+-==⨯k j i j b a .()3111222=+-+=. 所以同时垂直向量a 和b 向量的单位向量为 {}1,1,131-±=⨯±b .习题1.求过点()1,0,3-且与平面012573=-+-z y x 平行的平面方程.【解】已经平面的法向量为{}5,7,3-=n .据题意知,所求平面的法向量可也取作n .所以据平面的点法式方程,所求平面即为 ()()()()0150733=--+---z y x . 化简得 04573=-+-z y x .2.求过点()6,9,20-M 且与连接坐标原点O 及0M 的线段0OM 垂直的平面方程. 【解】据题意知,所求平面的法向量可也取作{}6,9,20-==OM n .所以据平面的点法式方程,所求平面即为 ()()()()0669922=----+-z y x . 化简得 0121692=--+z y x .3.求过点()1,1,1-、()2,2,2--和()2,1,1-三点的平面方程. 【解】据平面的三点式方程,所求平面为()()()0121111121212111=---------------z y x . 即 ()()()0161913=++-+--z y x . 化简得 023=--z y x .4.求平面0522:=++-z y x π与坐标面xoy 、yoz 及zox 的夹角的余弦. 【解】平面π的法向量为{}1,2,2-=n ;xoy 面的法向量为{}1,0,0=k . 由公式,平面π与xoy31=;同理, 平面π与yoz32=; 平面π与zox32-=.5.求点()1,2,1平面01022:=-++z y x π的距离. 【解】12211012221222=++-⨯+⨯+=d .6.求两平行平面0:11=+++D Cz By Ax π与0:22=+++D Cz By Ax π之间的距离.【解】在1π上任取一点()1111,,z y x M ,则1M 到2π的距离d 就是所求1π与2π之间的距离.由点到平面的距离公式得 2222111CB A D Cz By Ax d +++++=. ①又11π∈M ,故有 0:11111=+++D Cz By Ax π,即1D Cz By Ax -=++. ②将②代入①,立得 22212CB A D D d ++-=.7.一平面通过()1,1,11M 和()11,02-M 两点,且垂直于平面0=++z y x .求该平面方程.【解】已知平面0=++z y x 的法向量为{}1,1,1=n ,{}2,0,121--=M M .据题意,可取所求平面的法向量为{}1,1,2211120121--=--=--=⨯k j i kj in M M . 所以,所求平面方程为()()()011.11.2=-----z y x ,即 02=--z y x .8.求满足下列条件的平面方程:(1)过点()2,1,3--和z 轴;(2)过点()2,0,4-及()7,1,5且平行于x 轴;(3)过点()3,5,2-,且平行于zox 面;(4)过点()1,0,1-且同时平行于向量k j i a ++=2,j i b -=.【解】(1)根据题意,可设所求平面的一般式方程为0:=+By Ax π. ①又将点()2,1,3--的坐标代入①,得03=+-B A ,即 A B 3=.因此,所求平面π为.03=+Ay Ax ②注意到0≠A (否则π的法向量为零向量),所以②两边除以A ,得到 03:=+y x π.(2)根据题意,可设所求平面的一般式方程为0:=++D Cz By π. ①又将点()2,0,4-及()7,1,5的坐标分别代入①,得⎩⎨⎧=++=+-.07,02D C B D C ,故 ⎩⎨⎧-==.9,2C B C D .因此,所求平面π为.029=++-C Cz Cy ②注意到0≠C (否则π的法向量为零向量),所以②两边除以C ,得到 029:=++-z y π.(3)根据题意,可设所求平面的一般式方程为0:=+D By π. ①又将点()3,5,2-的坐标代入①,得05=+-D B ,即 B D 5=.因此,所求平面π为.05=+B By ②注意到0≠B (否则π的法向量为零向量),所以②两边除以B ,得到 05:=+y π.(4)根据题意,可设所求平面的一般式方程为0:=+++D Cz By Ax π. ① 其法向量为{}C B A n ,,=.将点()1,0,1-的坐标代入①,得0=+-D C A . ② 又因为π同时平行于向量k j i a ++=2,j i b -=,故n 同时垂直于向量k j i a ++=2,j i b -=,于是有.02=++C B A ③ .0=-B A ④ ②、③、④联立得到A D A C AB 4,3,-=-==因此①成为043:=--+A Az Ay Ax π . ⑤ 注意到0≠A (否则π的法向量为零向量),所以⑤两边除以A ,得到 043:=--+z y x π.9.平面在y 、z 轴上的截距分别为30,10,且与{}3,1,2=r 平行,求该平面方程.【解】根据题意,可设所求平面的一般式方程为0:=+++D Cz By Ax π. ① 其法向量为{}C B A n ,,=.因为π在y 、z 轴上的截距分别为30,10,故π过点()0,30,0及(),10,0,0.将此两点坐标代入①得030=+D B . ②及 010=+D C . ③又已知π与{}3,1,2=r 平行,故n 垂直于向量r ,于是有032=++C B A . ④②、③、④联立得到B A BC BD 5,3,30-==-=.因此①成为03035:=-++-B Bz By Bx π. ⑤注意到0≠B (否则π的法向量为零向量),所以⑤两边除以B ,得到 03035:=-++-z y x π.10.指出下列各平面的特殊位置,并画出各平面.(1)013=-x ;(2)012=-+z y ;(3)02=+z x ;(4)135=-+z y x .【解】(1)因方程中z y ,前面的系数为零,故平面013=-x 平行于yoz 面;(2)因方程中x 前面的系数为零,故平面012=-+z y 平行于x 轴;(3)因方程中没有常数项,且y 前面的系数为零,故平面02=+z x 通过y 轴;012=-+z y 02=+z x ;(4)135=-+z y x 可化为113151=-++z y x ,故135=-+z y x 是在x 轴、y 轴、z 轴上的截距分别为51、31和1-的平面. 习题1.用点向式方程及参数式方程表示直线⎩⎨⎧=++=+-.42,1:z y x z y x L 【解】任取方程组的一组解⎪⎩⎪⎨⎧===.1,1,1z y x 则有,L 过点()1,,1,10M .可取直线的方向为{}3,1,232121121-=++-=-=⨯k j i j in n . 所以,所求直线L 的点向式方程为 311121-=-=--z y x . 进一步,L 的参数式方程为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=-=.31,1,21t z t y t x2.求过()1,2,31-P 、()2,0,12-P 两点的直线方程.【解】可取直线的方向为 {}1,2,421-==P P s . 故所求直线为.112243-=+=--z y x 3.求过点()3,1,4-且平行于直线51123-==-z y x 的直线方程.【解】根据题意知,可取所求直线的方向为{}5,1,2=s .故所求直线为 .531124-=+=-z y x 4.求过()1,32-且垂直于平面0132=+++z y x 的直线方程.【解】可取直线的方向为 {}1,3,2=s .故所求直线为.113322-=+=-z y x 5.求过点()2,1,00M 且与直线21111z y x =--=-垂直相交的直线方程. 【解】 过点()2,1,0且与直线21111z y x =--=-垂直的平面π为 ()()()02210.1:=-+---z y x π.即 032:=-+-z y x π . ① 化直线21111z y x =--=-为参数式得 ⎪⎩⎪⎨⎧=-=+=.2,1,1t z t y t x ②将②代入①,有()()()032211=-+--+t t t . ③ 解得 21=t . 故直线21111z y x =--=-与平面π的交点为⎪⎭⎫ ⎝⎛1,21,231M . 因此所求直线的方向为 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧--==1,21,2310M M s ∥{}2,1,3-. 故所求直线为.221130-=-=--z y x6. 过点()0,2,10-M 向平面012=+-+z y x 作垂线,求垂足坐标.【解】 过点()0,2,10-M 且与平面012=+-+z y x 垂直的直线L 为 .102211:--=-=+z y x L ① 化直线L 为参数式得⎪⎩⎪⎨⎧-=+=+-=.,22,1t z t y t x ②将②代入平面012=+-+z y x 方程中,得()()()012221=+--+++-t t t . ③解得 32-=t . 故垂足坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-32,32,351M . 7.求直线⎩⎨⎧=-+-=-+-,0123,09335:1z y x z y x L 与⎩⎨⎧=-++=+-+.01383,02322:2z y x z y x L 的夹角θ. 【解】1L 的方向为{}1,4,34323351-=-+=--=k j i j is ; 2L 的方向为{}10,5,101051083222-=+-==k j i j is ∥{}2,1,2-. 因为()()0211423.21=⨯-+-⨯+⨯=s s ,所以1L 与2L 垂直,从而2πθ=.8.求直线21121:+=-=-z y x L 与平面02:=+-z y x π的夹角θ. 【解】1L 的方向为{}2,1,2-=s ,平面π的法向量为{}2,1,1-=n . ()()7221112.=⨯+-⨯-+⨯=n s .()3212222=+-+=. ()6211222=+-+=.故637sin ⨯==θ,所以,637arcsin ⨯=θ.9.求过点()2,0,10-M 且垂直于平面032:=+-z y x π的直线方程.【解】根据题意知,所求直线L 的方向向量即为平面π之法向量,即 {}3,12-=s . 所以,由点向式方程知,所求直线为321021:+=--=-z y x L . 10.设平面π过直线130211:1--=-=-z y x L ,且平行于直线11122:2z y x L =-=+,求平面π的方程.【解】显然面π过点()3,,2,10M . 可取面π的法向量为{}1,3,13120121-=+-==⨯=k j i j is s n . 所以,平面π的方程为 ()()()03.12.31.1=-+---z y x .化简得023:=++-z y x π.11.求过点()1,2,10P 和直线⎩⎨⎧=--=-.032,6:z y x z x L 的平面π的方程. 【解】直线L 的参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=+-==.6,9,:x z x y x x L显然L 过点()6,9,01-P ,且L 的方向为{}1,11-=s .根据题意,可取平面π的法向量为{}6,6,0660117110--=--=--=⨯=k j i j is P P n ∥{}1,1,0. 所以,平面π的方程为 ()()()01.12.11.0=-+-+-z y x .化简得03:=-+z y π.习题1.指出下列方程在平面解析几何与空间解析几何中分别表示何种几何图形.(1)1=-y x ;(2)x y 22=;(3)122=-y x ;(4)1222=+y x . 【解】(1)1=-y x 在平面解析几何中表示一条直线,在空间解析几何中表示一张平行于z 轴的平面;(2)x y 22=在平面解析几何中表示一条抛物线,在空间解析几何中表示一张抛物柱面;(3)122=-y x 在平面解析几何中表示一条双曲线,在空间解析几何中表示一张双曲柱面;(4)1222=+y x 在平面解析几何中表示一条椭圆曲线,在空间解析几何中表示一张椭圆柱面.2.写出下列曲线绕指定坐标轴旋转一周而得到的旋转曲面的方程.(1)zox 面上的抛物线x z 52=绕x 轴旋转一周;(2)xoy 面上的双曲线369422=-y x 绕y 轴旋转一周;(3)yoz 面上的直线0132=+-z y 绕z 轴旋转一周.【解】(1)zox 面上的抛物线x z 52=绕x 轴旋转一周得到的曲面是 ()x z y 5222=+±,即 x z y 522=+.(2)xoy 面上的双曲线369422=-y x 绕y 轴旋转一周得到的曲面是 ()36942222=-+±y z x ,即36494222=+-z y x .(3)yoz 面上的直线0132=+-z y 绕z 轴旋转一周而得到的曲面是 ()013222=+-+±z y x ,即()()222134-=+z y x . 3.说明下列旋转曲面是怎样形成的.(1)1994222=++z y x ;(2)14222=+-z y x ;(3)1222=--z y x ; 【解】(1)1994222=++z y x 由曲线⎪⎩⎪⎨⎧==+,0,19422z y x 绕x 轴旋转一周而形成;或由曲线⎪⎩⎪⎨⎧==+,0,19422y z x 绕x 轴旋转一周而形成. (2)14222=+-z y x 由曲线⎪⎩⎪⎨⎧==-,0,1422z y x 绕y 轴旋转一周而形成;或由曲线⎪⎩⎪⎨⎧==-,0,1422x y z 绕y 轴旋转一周而形成. (3)1222=--z y x 由曲线⎩⎨⎧==-,0,122z y x 绕x 轴旋转一周而形成;或由曲线⎩⎨⎧==-,0,122y z x 绕x 轴旋转一周而形成. 4.指出下列各方程所表示的曲面.(1)14416916222=++z y x ;(2)144944222=+-z y x ;(3)z y x 729422=-;(4)16922=+z y ;(5)22z y x --=;(6)224y z x =+;(7)36249222=++z y x ;(8)444222=-+x y z .【解】(1)原方程可化为()1169222=++y z x . 所以,原方程表示的是旋转椭球面.(2)原方程可化为 1163838222=+-z y x . 所以,原方程表示的是双叶双曲面.(3)原方程可化为81822y x z -= 所以,原方程表示的是双曲抛物面,即马鞍面.(4)原方程可化为 11691622=+z y . 所以,原方程表示的是椭圆柱面.(5)原方程可化为()22z y x +-=.所以,原方程表示的是旋转抛物面.(6)原方程可化为4122z y x -=.所以,原方程表示的是双曲抛物面,即马鞍面. (7)原方程可化为11894222=++z y x . 所以,原方程表示的是椭球面. (8)原方程可化为1141222=-+x z y . 所以,原方程表示的是单叶双曲面.习题1.求球心在()3,2,1,半径为3的球面与平面5=z 的交线方程(写出一般式方程和参数式方程),并求出该曲线绕z 轴旋转一周而成的旋转曲面的方程. 【解】(一)球心在()23,1,半径为3的球面方程为 ()()()9321222=-+-+-z y x .故球面与平面5=z 的交线的一般式方程为()()()⎩⎨⎧==-+-+-Γ.5,9321:222z z y x即()()⎩⎨⎧==-+-Γ.5,521:22z y x化为参数式方程为[]π2,0.5,sin 52,cos 51:∈⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=Γt z t y t x .(二)利用公式()()()()()[][]()πθβαθθ2,0,,.,sin ,cos 2222∈∈⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=t t z z t y t x y t y t x x .Γ绕z 轴旋转一周而成的旋转曲面的方程为 [][]()πθπθθ2,0,2,0.5,sin sin 54cos 5210,cos sin 54cos 5210∈∈⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=++=t z t t y t t x .2.分别求出母线平行于x 轴、y 轴且通过曲线()()⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++Γ2,01,162:222222z y x z y x 的柱面方程. 【解】(一)(1)、(2)联立消去x ,得 16322=-z y .所以,母线平行于x 轴且通过曲线Γ的柱面为16322=-z y . (二)(1)、(2)联立消去y ,得 162322=+z x .所以,母线平行于x 轴且通过曲线Γ的柱面为162322=+z x . 3.指出下列方程所表示的曲线.(1)⎩⎨⎧==++;3,25222x z y x (2)⎩⎨⎧==++;1,3694222y z y x(3)⎩⎨⎧-==+-;3,254222x z y x (4)⎩⎨⎧==+-+.4,08422y x z y【解】(1)表示平面3=x 上的圆周曲线1622=+z y ;(2)表示平面1=y 上的椭圆19323222=+zx ;(3)表示平面3-=x 上的双曲线141622=-y z ; (4)表示平面4=y 上的抛物线642-=x z .4.求()()⎪⎩⎪⎨⎧=++=++Γ2,21,:2222222Rz z y x R z y x 在三个坐标面上的投影曲线. 【解】(一)(1)、(2)联立消去z 得 22243R y x =+. 所以,Γ在xoy 面上的投影曲线为⎪⎩⎪⎨⎧==+.0,43222z R y x (二)(1)、(2)联立消去y 得 R z 21=. 所以,Γ在zox 面上的投影曲线为.23.0,21R x y R z ≤⎪⎩⎪⎨⎧== (三)(1)、(2)联立消去x 得 R z 21=. 所以,Γ在yoz 面上的投影曲线为.23.0,21R y x R z ≤⎪⎩⎪⎨⎧== 5.画出下列各曲面所围立体的图形. (1)0,22==z x y 及1224=++zy x ; (2)0,,222==+=z y x y x z 及1=x . 【解】略.6.求由球面224y x z --= ①和锥面()223y x z += ②所围成的立体在xoy 面上的投影区域.【解】联立①、②消去z 得 122=+y x 故Γ在xoy 面上的投影曲线为⎩⎨⎧==+.0,122z y x所以,球面和锥面所围成的立体在xoy 面上的投影区域为(){}1|,22≤+=y x y x D . 7.写出圆锥面22:y x z S +=的参数方程.【解】().20,0.,sin ,cos πθθθ≤≤+∞<<⎪⎩⎪⎨⎧===r r z r y r x习题1.设向量值函数()k t j t i t t r ++=sin cos ,求()t r t 4lim π→. 【解】()t r t 4lim π→k j i k t j t i t t t t 42222lim sin lim cos lim 444ππππ++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=→→→. 2.设空间曲线C 的向量函数为(){}t t t t t r 62,34,122--+=,R t ∈.求曲线C 在与20=t 相应的点处的单位切向量.【解】因(){}64,4,2-='t t t r ,故C 相应20=t 的点处的切向量为(){}2,4,42='r .C 相应20=t 的点处的单位切向量为(){}.31,32,322,4,4612⎭⎬⎫⎩⎨⎧±=±='r 3.求曲线32,,:t z t y t x ===Γ在点)1,1,1(0M 处的切线方程和法平面方程. 【解】0M 对应参数1=t .Γ在0M 点处的切线方向为 ()()(){}|1,,='''=t t z t y t x s {}{}3,2,13,2,1|12===t t t .所以,Γ在0M 点处的切线方程为 312111-=-=-z y x . 法平面为()()()01.31.21.1=-+-+-z y x ,即 0632=-++z y x .4.在曲线32,,:t z t y t x ===Γ上求一点,使在该点处的切线平行于平面y x 2:+π4=+z .【解】平面y x 2+4=+z 的法向量为{}1,2,1=n .在Γ上任取一点()0000,,z y x M ,并设0M 对应参数0t t =.Γ在0M 点处的切线方向为()()(){}000,,t z t y t x s '''={}{}20023,2,13,2,1|0t t t t t t ===.由题意,欲使0M 点处的切线与平面π平行,只须s 与n 垂直,为此令200341.0t t n s ++==,即0341200=++t t .解之得, 10-=t 或 310-=t .所以,所求点为()1,1,10---M 或⎪⎭⎫⎝⎛-271,91,310M .5.求曲线⎰=tu udu e x C 0cos :,t t y cos sin 2+=,t e z 31+=在0=t 处的切线方程和法平面方程.【解】参数0=t 对应曲线C 上的点()2,1,00M .C 在0M 点处的切线方向为 ()()(){}|,,='''=t t z t y t x s {}{}3,2,13,sin cos 2,cos |3=-==t tt e t t t e .所以,Γ在0M 点处的切线方程为 322110-=-=-z y x . 法平面为()()()02.31.20.1=-+-+-z y x ,即 0832=-++z y x .6.已知(){}t t t t r 2,1,12-+=表示空间一质点在时刻t 的位置,求质点在时刻t 的速度和加速度向量,并求质点在指定时刻1=t 的速率和运动方向. 【解】(一)时刻t 的速度向量为()()()()(){}2,2,12,1,12t t t t t r t v =⎭⎬⎫⎩⎨⎧''-'+='=; 时刻t 的加速度向量为()()()()(){}{}0,2,02,2,1='''=''=t t r t a .(二)1=t 的速度为(){}2,2,11=v )32211222=++=. 1=t 的速度为(){}2,2,11=v()⎭⎬⎫⎩⎨⎧=32,32,311.复习题71.填空题(1)设b a ,为非零向量,若0.=b a ,则必有a ⊥b .(2)设b a ,为非零向量,若0=⨯b a ,则必有a ∥b .(3)若直线l 的方向向量s 与平面π的法向量n 互相平行,则直线l 与平面π必 垂直.(4)点()1,5,3P 到平面07623=+++z y x 的距离732. (5)若动()z y x M ,,到定点()5,0,0的距离等于它到x 轴的距离,则该动点的轨迹方程为25102-=-z x .(6)直线⎪⎩⎪⎨⎧+=--=+=.31,1,2t z t y t x 与平面0765=-+-z y x 的位置关系是相交但不垂直.【解】直线l 的方向向量为{}3,1,1-=s .平面的法向量为{}6,5,1-=n .因为024.≠=n s ,且s 与n s .的坐标分量不成比例, 所以直线l 与平面π相交. 2.判断题.(1)若c a b a ..=,则必有c b =.(⨯)【解】取i a =,j b =,k c =,即知上述命题是错误的 . (2)若c a b a ⨯=⨯,则必有c b =.(⨯)【解】取i a =,j b =,k c =,即知上述命题是错误的 . (3)若c a b a ..= ① 且c a b a ⨯=⨯ ② ,则必有c b =.(⨯)【解】取0=a ,j b =,k c =,即知上述命题是错误的 .【书后答案有误】. 【注意:如果假定c b a ,,均为非零向量,则上述命题是正确的,其理由如下: 由①式得 ()0.=-c b a ,说明a 与c b -垂直;由②式得 ()0=-⨯c b a ,说明a 与c b -平行. 因为a 为非零向量,故c b -必为零向量,从而c b =. (4)设b a ,为非零向量,则必有a b b a ..=.(√) (5)设b a ,为非零向量,则必有a b b a ⨯=⨯..(⨯)3.已知直线⎩⎨⎧=+--=+++.03102,0123:z y x z y x l 平面024:=+-z y x π,则直线l 与平面π的位置关系为(B )A. 平行于平面π C. 在平面π上B. 垂直于平面π D. 与平面π斜交.【解】在直线l 上任取一点⎪⎭⎫⎝⎛-0,71,7100M .直线l 的方向向量为k j i j i n n s 71428123121-+-=-=⨯=∥{}1,2,4-. 平面的法向量为{}1,2,4-=n .因为s ∥n ,所以直线l 与平面π垂直.4.设c b a u 2+-=,c b a v ---=3,试用c b a ,,表示v u 32-. 【解】v u 32-()c b a 22+-=()c b a ----33c b a 775++=.5.设点C 为线段AB 上一点,且AC CB 2=,O 为AB 外一点,记OA a =,OB b =,OC c =,试用b a ,来表示c .【解】由题意知,a b OA OB AB -=-=,a b AB AC 313131-==. 所以,a b a a b OA AC AO AC c 32313131+=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=-=.6.已知k j i a +-=32,k j i b 3+-=,j i c 2-=.计算: (1)()()b c a c b a ..-; (2)()()c b b a +⨯+. 【解】(1)()()8311312.=⨯+-⨯-+⨯=b a ; ()()8302312.=⨯+-⨯-+⨯=c a .所以,()()()()k j k j b c b c b c a c b a 24838888..--=--=-=-=-.(2)k j i j ib a +--=--=⨯581132;k j i j ic a -+=--=⨯22132;k j i j ic b -+=--=⨯362111. 所以,()()c b b b c a b a c b b a ⨯+⨯+⨯+⨯=+⨯+()k j i +--=58 ()k j i -++2 ()k j i -++36 k j --=. 【或者这样做:k j i b a 443+-=+,k j i c b 332+-=+. 所以()()c b b a +⨯+.3243k j j i--=--=】 7.已知{}2,1,2=a ,{}10,1,4-=b ,a b c λ-=,且a ⊥c ,求实数λ. 【解】{}λλλλ210,1,24----=-=a b c .因为a ⊥c ,所以 ()()()λλλ210211242.0-⨯+--⨯+-⨯==c a ,即0927=-λ .解之得 .3=λ8.设{}1,2,3-=a ,{}2,1,1-=b ,求:(1)()()b a 72⨯;(2)i a ⨯. 【解】(1)k j i j i b a 5731123--=-=⨯{}5,7,3--=. 所以,()()b a 72⨯()b a ⨯=14{}{}70,98,425,7,314--=--=.(2){}2,1,020001123--=--=-=⨯k j i kji i a . 9.3=,1=6π=,计算:(1)b a +与b a -之间的夹角;(2)以b a 2+与b a 3-为邻边的平行四边形的面积.【解】232313,.cos .=⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∧b a b a . ① (1+()71232322=+⨯+===;-()11232322=+⨯-===; ()()().213 (2)2=-=-=-+b b a a b a b a设b a +与b a -之间的夹角为θ,则有()(72172cos =⨯==b a b a θ,所以72arccos =θ.(2+()1314234322=⨯+⨯+===;-()319236322=⨯+⨯-===; ()()().2916233.6..3.222-=⨯--=--=-+b b b a a a b a b a设b a 2+与b a 3-之间的夹角为θ,则有()(392931329cos -=⨯-==θ,故 2613539291cos 1sin 22=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=θθ. 所以由三角形的面积公式知,以b a 2+与b a 3-为邻边的平行四边形的面积为.32526135313sin 2=⨯⨯=⎥⎦⎤⨯-+=θS10.已知点()0,0,1A 及()1,2,0B ,试在z 轴上求一点C ,使ABC ∆的面积最小. 【解】过点()0,0,1A 及()1,2,0B 直线l 的方向即为{}1,2,1-==AB s .l 的方程为 1211:zy x l ==--. 设点()z C,0,0,则{}2,1,22101---=--=⨯z z ji s AC . 点C 距l 的距离为()()()6212222-+-+-==z z d 65245152+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=z明显地,当51=z 时,d 取到最小值55254=.所以,ABC ∆的面积最小值为 53055262155221=⨯⨯==∆S ABC . 所求点.51,0,0⎪⎭⎫ ⎝⎛C11.求过点()2,1,3--且与平面01235=-+-z y x 平行的平面方程. 【解】可取所求平面的法向量与已知平面相同,即为{}3,5,1-=n . 所以,所求平面方程为()()()0231.53.1=+++--z y x ,即 .0235=-+-z y x12.求过点()1,2,1且垂直于平面0=+y x 和05=+z y 的平面方程. 【解】可取所求平面的法向量为k j i j in n n 5501121+-==⨯=. 所以,所求平面方程为()()()0152.11.1=-+---z y x ,即 .045=-+-z y x 13.求满足下列条件的平面方程.(1)过点()2,1,1--M 和()1,1,3N 且垂直于平面0532:=-+-z y x π; (2)过点()3,3,2-M 且平行于xoy 面. 【解】(1)可取所求平面的法向量为k j i j is MN n 63122122--=-=⨯=∥{}2,1,4--. 所以,所求平面方程为()()()02.21.11.4=+-+--z y x ,即 .0924=---z y x(2)根据题意,可设所求平面的一般式方程为 .0=+D Cz将点()3,3,2-M 的坐标代入平面方程得.03=+D C 即 ()03≠-=C C D . 所以,所求平面为 .03=-C Cz 化简得.03=-z14.求过点()3,0,2-且与直线⎩⎨⎧=+-+=-+-.01253,0742:z y x z y x l 垂直的平面方程.【解】直线l 的方向为k j i j in n s 111416532121++-=-=⨯=. 所以,所求平面方程为()()()03.110142.16=++-+--z y x ,即 .065111416=+++-z y x15.求过点()1,3,20-M 和直线⎩⎨⎧=+-=--.062,0165:z y y x l 的平面方程.【解】化直线l 的为参数式方程⎪⎩⎪⎨⎧+==+=.62,,165:y z y y y x l .因此直线l 过点()6,0,161M .可取所求平面的法向量为{}1,3,131531410--=--==⨯=k j i j is M M n . 所以,所求平面方程为()()()01.13.32.1=--+--z y x ,即 .0103=---z y x 【书后答案有误】. 16.求过点()1,1,1M 且与直线42135:-=+=-zy x l 平行的直线方程. 【解】根据题意知,可取所求直线的方向为{}4,2,3-=s .所以,所求直线为412131--=-=-z y x . 17.求过点()4,2,00M 且与两平面12:1=+z x π和23:2=-z y π都平行的直线方程.【解】根据题意知,可取所求直线的方向为{}1,3,232100121-=++-==⨯=k j i j in n s . 所以,所求直线为143220-=-=--z y x . 18.求下列旋转曲面方程.(1)⎩⎨⎧==.0,22x y z 绕y 轴旋转一周; (2)⎪⎩⎪⎨⎧==+.0,1422y z x 绕z 轴旋转一周. 【解】(1)由公式,知⎩⎨⎧==.0,22x y z 绕y 轴旋转一周生成曲面 ()y zx 2222=+±,即 222z xy += ,为椭圆抛物面.(2)由公式,知⎪⎩⎪⎨⎧==+.0,1422y z x 绕z 轴旋转一周生成曲面 ()142222=++±z yx ,即 14222=++z y x ,为椭球面. 19.指出下列各方程所表示的是何种曲面.(1)11694222=++z y x ; (2)94322y x z +=; (3)64416222=-+z y x ; (4)3694222-=+-z y x . 【解】(1)表示椭球面; (2)表示椭圆抛物面;(3)可化为164164222=-+z y x ,故(3)表示单叶双曲面; (4)可化为14369222-=-+z y x ,故(4)表示双叶双曲面. 20.求曲线⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=Γ.,1,1:2t z t t y t t x ① 对应于1=t 处的切线方程.【解】将1=t 代入① ,得切点坐标为⎪⎭⎫⎝⎛1,2,21.又切向量为()|12,1,1=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧'⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=t tt t t t s ()⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+==2,1,412,1,11|122t t t t ∥{}8,4,1-. 所以,曲线Γ对应于1=t 处的切线方程为8142121-=--=-z y x .。

第七章课后习题答案

第七章课后习题答案

第七章恒定磁场7 1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管两个螺线管的长度相同R 2r螺线管通过的电流相同为I 螺线管中的磁感强度大小BR 、Br满足 A rRBB2 B rRBB C rRBB2 DrRBB4 分析与解在两根通过电流相同的螺线管中磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比根据题意用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比21RrnnrR 因而正确答案为C。

7 2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中通过半球面的磁通量为ABr2π2 B Br2π CαBrcosπ22 D αBrcosπ2 分析与解作半径为r 的圆S′与半球面构成一闭合曲面根据磁场的高斯定理磁感线是闭合曲线闭合曲面的磁通量为零即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S′的磁通量SBmΦ因而正确答案为D 7 3 下列说法正确的是 A 闭合回路上各点磁感强度都为零时回路内一定没有电流穿过 B 闭合回路上各点磁感强度都为零时回路内穿过电流的代数和必定为零C 磁感强度沿闭合回路的积分为零时回路上各点的磁感强度必定为零D 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时回路上任意一点的磁感强度都不可能为零分析与解由磁场中的安培环路定律磁感强度沿闭合回路的积分为零时回路上各点的磁感强度不一定为零闭合回路上各点磁感强度为零时穿过回路的电流代数和必定为零。

因而正确答案为B 7 4 在图和中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 圆周内有电流I1 、I2 其分布相同且均在真空中但在图中L2 回路外有电流I3 P1 、P2 为两圆形回路上的对应点则 A 21LLddlBlB21PPBB B 21LLddlBlB21PPBB C 21LLddlBlB21PPBB D21LLddlBlB21PPBB 分析与解由磁场中的安培环路定律积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分但同样会改变回路上各点的磁场分布因而正确答案为C 7 5 半径为R 的圆柱形无限长载流直导体置于均匀无限大磁介质之中若导体中流过的恒定电流为I磁介质的相对磁导率为μ μ1则磁介质内的磁化强度为ArIμrπ2/1 B rIμrπ2/1 C rIμrπ2/ D rμIrπ2/ 分析与解利用安培环路定理可先求出磁介质中的磁场强度再由Mμ1H 求得磁介质内的磁化强度因而正确答案为B 7 6 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道当环中电子流强度为8 mA 时在整个环中有多少电子在运行已知电子的速率接近光速。

电工技术第7章课后习题及详细解答

电工技术第7章课后习题及详细解答

电工技术第7章课后习题及详细解答篇一:电工技术第7章(李中发版)课后习题及详细解答第7章磁路与变压器7.1某磁路气隙长的磁阻和磁动势。

分析由磁路的欧姆定律,,其中解磁通Φ为:磁阻Rm为:(1/H)磁动势F为:7.2有一匝数(A)的线圈,绕在由硅钢片制成的闭合铁心上,磁路平均长度为,,截面积,气隙中的磁感应强度,求气隙中可知,欲求磁动势F,必须先求出磁阻Rm和磁通Φ,而为空气的磁导率,H/m。

(Wb)截面积,励磁电流,求:(1)磁路磁通;(2)铁心改为铸钢,保持磁通不变,所需励磁电流I为多少?分析第(1)小题中,因为磁通,故欲求磁通Φ,必须先求出磁感应强度B,,所以得先求出磁场强度H。

H可由均匀磁路的安培环路定律求出,求出H后即可从磁化曲线上查出B。

第(2)小题中,磁通不变,则磁感应强度不变,由于磁性材料变为铸钢,故磁场强度不同。

根据B从磁化曲线上查出H后,即可由安培环路定律求出所需的励磁电流I。

解(1)根据安培环路定律,得磁场强度H为:(A/m)A/m时硅钢片的磁感应强度B为:(T)(Wb)T,在图7.1上查出对应于在图7.1上查出当磁通Φ为:(2)因为磁通不变,故磁感应强度也不变,为T时铸钢的磁场强度H为:(A/m)所需的励磁电流I为:(A)可见,要得到相等的磁感应强度,在线圈匝数一定的情况下,采用磁导率高的磁性材料所需的励磁电流小。

7.3如果上题的铁心(由硅钢片叠成)中有一长度为且与铁心柱垂直的气隙,忽略气隙中磁通的边缘效应,问线圈中的电流必须多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值?分析本题的磁路是由不同材料的几段组成的,安培环路定律的形式为。

其中气隙中的磁场强度可由公式求出,而铁心(硅钢片)中的磁场强度可根据B从磁化曲线上查出(上题已求出)。

解因为磁感应强度保持上题中的数值不变,为T,由上题的计算结果可知硅钢片中对应的磁场强度H为:(A/m)气隙中的磁场强度为:(A/m)所需的励磁电流I为:(A)可见,当磁路中含有空气隙时,由于空气隙的磁阻很大,磁动势差不多都用在空气隙上。

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第七章课后思考题参考答案1、在对未来理想社会的认识上,马克思主义经典作家与空想社会主义者有何本质区别?在展望未来社会的问题上,马克思主义与空想社会主义的根本区别就在于:马克思恩格斯站在科学的立场上,提出并自觉运用了预见未来社会的科学方法。

(一)在揭示人类社会发展一般规律基础上指明社会发展的方向空想社会主义者曾详尽地描绘过理想社会的图景。

但在马克思主义产生以前,人们对未来社会的预见。

往往带有浓厚的空想性质和幻想色彩,因为他们还没有掌握预见未来的科学方法论,也不懂得人类社会发展的客观规律。

马克思恩格斯站在无产阶级立场上,运用科学的方法,致力于研究人类社会特别是资本主义社会,第一次揭示了人类社会发展的一般规律和资本主义社会发展的特殊规律,从而对共产主义社会做出了科学的展望。

马克思恩格斯认为,人类社会同自然界的发展一样,具有自己的发展规律,揭示这些规律,就能为正确理解过去、把握现在和展望未来提供向导。

可见,马克思恩格斯关于未来社会理论是建立在对历史发展规律把握的基础上的。

(二)在剖析资本主义社会旧世界中阐发未来新世界的特点马克思恩格斯关于未来社会的理论主要是在运用辩证唯物主义和历史唯物主义分析资本主义现实的基础上提出的。

通过探索整个人类社会和资本主义社会发展的规律预测历史未来前景,是马克思恩格斯关于未来社会理论的一个重要特点。

而掌握社会规律,离不开唯物主义特别是历史唯物主义理论和唯物辩证的方法的指导,这个理论与空想社会主义的根本区别在于,它不是从绝对真理、理性、正义这些抽象的观念出发描绘未来社会美景,而是在批判旧世界中发现新世界,即通过深入剖析资本主义社会形态特别是经济形态来获得对未来社会的认识。

他们以此法勾画出的社会主义,是资本主义的对立物、替代物。

未来社会的基本特征是与资本主义社会特征相对立的,同时,二者也有同一性,后者不仅是前者的对立物,而且也是继承者,应当吸收资本主义社会的文明成果。

空想社会主义者揭露了资本主义社会中存在的剥削和压迫,但对资本主义的认识仅停留在现象上,并未揭示其实质和根源。

马克思恩格斯对资本主义批判的高明之处在于,他们不是只看到资本主义社会的弊端,而是揭示出弊端的根源,揭示出资本主义发展中自我否定的力量,发现资本主义发展中孕育着的新社会因素,并以此作出对未来社会特点的预见。

(三)立足于揭示未来社会的一般特征,而不做详尽的细节描绘当马克思恩格斯展望未来社会时,总是只限于指出未来社会发展的方向、原则和基本特征,简单说就是预测了未来社会的大体轮廓,而把具体情形留给后来的实践去回答。

因为“在将来某个特定的时刻应该做什么,应该马上做些什么,这当然完全取决于人们将不得不在其中活动的那个既定的历史环境。

”1马克思和恩格斯都不赞成对未来社会的特征作过于具体、全面地论述,更没有为未来社会规定具体方案。

恩格斯认为,在新社会没有成为现实而缺乏实践经验的情况下详细地设计未来蓝图,其结果只能是越是制定得详细周密,就越是要陷入纯粹的幻想。

经典作家们论述表明,我们不可能也不必要对遥远的未来作具体的设想和描绘,而应当把为共产主义而奋斗的最高纲领与每个阶段的现实纲领结合起来。

2、既然共产主义理想的实现是历史的必然,为什么又要人们去努力追求?既然共产主义的最终实现是个漫长的过程,为什么又说“共产主义渺茫”论是错误的?请用马克思主义的辩证观点予以正确解答。

第一问参考答案:共产主义的实现是客观必然和主观追求的统一;共产主义的实现过程,是合目的性与合规律性的统一;它是客观规律运动发展的必然趋势,也是先进人类特别是无产阶级自觉追求的结果。

1、实现共产主义是人类历史发展规律的必然要求(1)共产主义理想是能够实现的社会理想(2)、共产主义理想的实现是历史客观规律的必然要求共产主义理想一定会实现,是以人类社会发展规律以及资本主义社会的基本矛盾发展为依据的社会主义运动的实践,特别是社会主义国家的兴起和不断发展,已经并正在用事实证明着共产主义理想实现的必然性。

2、实现共产主义是人类最伟大的事业现实共产主义不仅是一个合规律的过程,而且是一个合目的的过程,是合规律性和合目的性的统一。

共产主义实现的历史必然性中包含着人的努力奋斗。

社会规律产生于人类的社会活动,它本身就是人们社会活动的规律。

社会主义代替资本主义和最后实现共产主义的历史过程,离不开工人阶级及其政党的自觉能动性,离不开社会主义国家的建设事业,离不开国际共产主义运动的发展。

(1)实现共产主义是无产阶级解放斗争的最终目标在全世界实现共产主义,是工人阶级解放斗争的最终目标,是马克思主义政党奋斗的最高纲领,也是全人类解放的根本要求和体现。

(2)实现共产主义是全人类解放的根本体现第二问参考答案:1,实现共产主义是一个长期的实践过程。

(一)社会主义社会的充分发展和向共产主义社会过渡需要很长的历史时期在全世界实现共产主义,首先将取决于社会主义国家的巩固和发展,取决于这些同家所经历的社会主义建设的历史进程。

共产主义只有在社会主义社会充分发展和高度发达的基础上才能实现。

社会物质财富的充分涌流,人们精神境界的不断提高,共产主义新人的培养和成长等,都需要很长的历史时期。

因而,社会主义的充分发展并向共产主义过渡将是一个漫长的历史过程。

(二)当代资本主义的灭亡和向社会主义、共产主义的转变也是一个长期的过程共产主义只有在全世界范围内才能实现,也就是说,实现共产主义不仅有赖于社会主义国家的巩固和发展,也有赖于现存资本主义国家向社会主义的转变,以及转变后向共产主义的发展。

资本主义作为一个社会形态,走向灭亡是一个长期的过程;从资本主义向社会主义转变的完成,也需要一个或长或短的过渡时期;资本主义在完成向社会主义的转变以后,也要经历一个社会主义阶段,最后才能向共产主义过渡。

(三)正确理解“两个必然”和“两个决不会”的关系马克思恩格斯在《共产党宣言》中提出了资本主义必然灭亡和社会主义必然胜利的“两个必然”(也称“两个不可避免”),后来,马克思在《(政治经济学批判)序言》中又提出了“两个决不会”,即:“无论哪一个社会形态,在它所能容纳的全部生产力发挥出来以前,是决不会灭亡的;而新的更高的生产关系,在它的物质存在条件在旧社会的胎胞里成熟以前,是决不会出现的。

”“两个必然”和“两个决不会”有着内在的联系,应该结合起来加以理解“两个必然”和“两个决不会”是对资本主义灭亡和共产主义胜利必然性以及这种必然性实现的时间和条件的全面论述。

前者讲的是资本主义灭亡和共产主义胜利的客观必然性,是根本的方面;而后者讲的是这种必然性实现的时间和条件,它告诫我们“两个必然”的实现需要相应的客观条件,而在这个条件具备之前决不会成为现实。

2,实现共产主义是历史发展规律的必然要求,“共产主义渺茫论”是错误的。

第一,他们不了解共产主义的含义。

共产主义有两方面的含义:一方面指的是在共产主义思想体系指导下的共产主义运动;另一方面指的是共产主义的社会制度。

当然,共产主义社会制度彻底实现,是需要经过若干代人的不懈努力的,是一个远大的奋斗目标。

但是,作为在共产主义思想体系指导下的共产主义运动,作为一种亿万人民在共产党领导下改造社会的革命实践,则是一点也不“渺茫”,而是实实在在地、每日每时地存在于我们的现实生活中。

一个多世纪以来,各国无产阶级及其政党为了实现共产主义制度这一伟大理想,进行了艰苦卓绝的斗争,诸如巴黎公社、十月社会主义革命以及我国的社会主义革命和社会主义建设,每向前发展一步都意味着向共产主义靠拢一步。

今天,我们的一切革命工作都是伟大的共产主义运动的具体体现和组成部分。

第二,他们割裂了共产主义与社会主义之间的联系,认为社会主义和共产主义制度互不相干。

因此,忽视了一个很重要的事实,即共产主义运动不仅在全世界,在中国早已存在,而且已经取得了显著成果,这就是共产主义社会的初级阶段——社会主义社会,已经在中国和世界一些国家建立起来并取得重大发展,从而使共产主义运动发生了质的飞跃。

我国社会主义制度的建立,不仅使人民从被压迫和被剥削的旧制度下解放出来,而且,随着社会主义改革和建设的不断深入,人们生活的不断改善,社会主义制度的不断完善以及社会道德水准和文化教育科学事业的向前推进,共产主义理想逐渐在深入人心。

第三,他们不能正确对待社会主义事业中的曲折和困难。

马克思主义认识现告诉我们,事物的发展不是直线上升,而是在曲折中前进的。

社会主义事业也是如此,它有成功,也有失误,有前进,也有暂时的困难。

中国的改革和经济建设取得了举世瞩目的伟大成就,但也存在不少问题。

只有坚持中国特色社会主义道路,集中精力把经济建设搞上去,人民生活得到了不断改善。

人们才能看到社会主义的前途和希望。

只要把社会主义建设好,就为将来的共产主义打下了坚实的基础。

我们要继续坚定不移地沿着社会主义道路勇往直前,坚信共产主义必胜的信念。

3、有人说:“在社会主义初级阶段只能讲树立,否则就是脱离实际。

”请用共同理想和远大理想的关系来分析评论这观点。

建设中国特色社会主义共同理想与共产主义远大理想都是社会理想,它们之间是辩证统一的关系:(1)实现共同理想,是实现共产主义理想的必要准备和必经阶段。

只有实现了共同理想,社会主义制度的优越性才能充分显示出来,从而为实现共产主义准备好物质条件和打好思想基础。

(2)实现最高理想,是实现共同理想的必然趋势和最终目的。

实现共同理想,必须以最高理想为根本方向。

我们一方面,要胸怀远大理想,知道我们的最终目的,另一方面,又必须从现实出发,为当前的事业而奋斗。

必须用辩证的态度来对待。

割裂二者的关系,走向任何一个片面都是错误而有害的。

理想是指引人们奋斗方向的航标,也是推动人们前进的强大精神动力。

共产主义理想是建立在科学基础上的社会理想,是人类最伟大的社会理想。

在建设中国特色社会主义的实践中,我们不但要坚定中国特色社会主义的共同理想,而且要树立共产主义的远大理想。

(一)树立共产主义的远大理想,坚定共产主义必胜的信念。

因为:社会主义是共产主义的第一阶段,所以不讲共产主义就说不清什么是社会主义;不讲共产主义,共产党是什么也说不清楚,因为共产党的思想体系和最终目标就是共产主义;共产主义理想是中国革命胜利的强大精神支柱和精神动力,回避共产主义的问题,不利于我们坚定正确的理想信念。

因而那种以我们处在社会主义初级阶段为由认为只能讲树立建设中国特色社会主义共同理想,而不应提树立共产主义远大理想,否则就是脱离实际的观点是不正确的,是把共同理想与远大理想对立起来,也是把中国特色社会主义共同理想与共产主义远大理想割裂开来了。

(二)在建设中国特色社会主义事业中从我做起,从现在做起。

千里之行,始于足下。

树立和追求共产主义远大理想,要体现在积极投身于中国特色社会主义建设事业的实际行动中。

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