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第一篇 工程科学基础1

第1章 数学1

考试大纲1

1.1 空间解析几何2

1.1.1 向量代数2

1.1.2 平面4

1.1.3 直线6

1.1.4 曲面8

1.1.5 空间曲线9

1.2 微分学10

1.2.1 极限与函数的连续性10

1.2.2 导数与微分15

1.2.3 偏导数与全微分18

1.2.4 导数与微分应用19

1.3 积分学23

1.3.1 不定积分23

1.3.2 定积分27

1.3.3 广义积分30

1.3.4 重积分31

1.3.5 平面曲线积分36

1.3.6 定积分应用37

1.4 无穷级数39

1.4.1 常数项级数39

1.4.2 幂级数42

1.4.3 傅里叶级数45

1.5 常微分方程46

1.5.1 微分方程的基本概念46

1.5.2 可分离变量方程46

1.5.3 一阶线性微分方程47

1.5.4 全微分方程47

1.5.5 可降阶微分方程48

1.5.6 二阶线性微分方程49

1.6 线性代数50

1.6.1 行列式50

1.6.2 矩阵53

1.6.3 n维向量的线性相关性59

1.6.4 线性方程组61

1.6.5 矩阵的特征值与特征向量65

1.6.6 二次型67

1.7 概率与数理统计69

1.7.1 随机事件的概率69

1.7.2 一维随机变量及其分布76

1.7.3 数理统计的基本概念82

1.7.4 参数估计86

1.7.5 假设检验89

复习题92

复习题答案与提示107

第2章 物理学117

考试大纲117

2.1 热学117

2.1.1 复习指导117

2.1.2 气体状态参量 平衡态117

2.1.3 理想气体状态方程118

2.1.4 理想气体的压强和温度的统计解释118

2.1.5 能量按自由度均分原理119

2.1.6 理想气体内能120

2.1.7 麦克斯韦速率分布定律120

2.1.8 平均碰撞次数和平均自由程122

2.1.9 内能、功和热量123

2.1.10 热力学第一定律123

2.1.11 热力学第一定律在理想气体等效过程和绝热过程中的应用124

2.1.12 气体摩尔热容125

2.1.13 循环过程和卡诺循环126

2.1.14 热力学第二定律及其统计意义127

2.1.15 可逆过程和不可逆过程128

2.2 波动学128

2.2.1 复习指导128

2.2.2 机械波的产生与传播128

2.2.3 简谐波的表达式130

2.2.4 波的能量131

2.2.5 波的干涉、驻波132

2.2.6 声波、声强、声强级134

2.2.7 多普勒效应134

2.3 光学134

2.3.1 复习指导134

2.3.2 概述135

2.3.3 光的衍射140

2.3.4 光的偏振143

复习题145

复习题答案与提示154

第3章 化学159

考试大纲159

3.1 物质的结构和物质状态159

3.1.1 原子结构的近代概念159

3.1.2 原子结构和元素周期律164

3.1.3 氧化物及其水合物的酸碱性递变规律166

3.1.4 化学键和分子结构167

3.1.5 晶体结构和性质171

3.1.6 物质状态173

3.2 溶液174

3.2.1 溶液浓度174

3.2.2 稀溶液的通性175

3.2.3 弱电解质溶液的解离平衡177

3.2.4 难溶电解质的多相解离平衡181

3.3 化学反应速率及化学平衡183

3.3.1 反应热与热化学方程式183

3.3.2 化学反应速率185

3.3.3 化学反应方向判断188

3.3.4 化学平衡189

3.3.5 化学平衡移动的原理190

3.4 氧化还原反应与电化学192

3.4.1 氧化还原反应的概念192

3.4.2 原电池193

3.4.3 电极电势194

3.4.4 电极电势的应用196

3.4.5 金属的腐蚀及防护197

3.5 有机化学198

3.5.1 有机物的特点及分类198

3.5.2 烃及烃的衍生物的分类及结构特征199

3.5.3 有机化合物的命名201

3.5.4 有机物的重要化学反应203

3.5.5 聚合反应208

3.5.6 高分子材料209

3.5.7 基本有机化合物的结构、基本性质及用途212

复习题213

复习题答案与提示223

第4章 理论力学232

考试大纲232

4.1 静力学232

4.1.1 静力学的基本概念及基本原理232

4.1.2 力系的简化238

4.1.3 力系的平衡239

4.2 运动学246

4.2.1 点的运动学246

4.2.2 刚体的基本运动248

4.2.3 点的合成运动251

4.2.4 刚体的平面运动253

4.3 动力学256

4.3.1 动力学基本定律及质点运动微分方程256

4.3.2 动力学普遍定理257

4.3.3 达朗贝尔原理263

4.3.4 质点的直线振动266

复习题271

复习题答案与提示281

第5章 材料力学285

考试大纲285

5.1 材料在拉伸、压缩时的力学性能285

5.2 拉伸和压缩287

5.2.1 轴向拉伸与压缩的概念287

5.2.2 轴向拉伸与压缩杆件的内力287

5.2.3 强度条件289

5.2.4 轴向拉压杆的变形虎克定律290

5.3 剪切和挤压292

5.3.1 连接件的实用计算292

5.3.2 切应力互等定理剪切虎克定律294

5.4 扭转294

5.4.1 扭转的概念294

5.4.2 外力偶矩的计算294

5.4.3 扭矩和扭矩图294

5.4.4 圆杆在扭转时的应力和强度条件295

5.4.5 圆杆扭转时的变形296

5.5 截面几何性质297

5.5.1 静矩与形心297

5.5.2 极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径297

5.5.3 惯性矩的平行移轴公式298

5.5.4 惯性主轴和主惯性矩298

5.6 弯曲298

5.6.1 平面弯曲的概念298

5.6.2 梁的内力299

5.6.3 弯曲正应力 正应力强度条件302

5.6.4 弯曲切应力 弯曲切应力强度条件303

5.6.5 梁的合理截面形状303

5.6.6 弯曲中心的概念304

5.6.7 梁的位移305

5.7 应力状态307

5.7.1 点的应力状态307

5.7.2 平面应力状态308

5.7.3 三向应力状态简介309

5.7.4 广义虎克定律309

5.7.5 强度理论310

5.8 组合变形313

5.8.1 斜弯曲313

5.8.2 拉（压）弯组和变形314

5.8.3 弯扭组合变形314

5.9 压杆稳定316

5.9.1 压杆稳定的临界力欧拉公式316

5.9.2 欧拉公式的适用范围及经验公式317

5.9.3 压杆的稳定计算318

5.9.4 提高压杆稳定性的措施318

复习题320

复习题答案与提示332

第6章 流体力学335

考试大纲335

6.1 流体的主要物性与流体静力学335

6.1.1 压缩性和膨胀性335

6.1.2 流体的黏性与牛顿内摩擦定律336

6.1.3 流体静压强及其特性337

6.1.4 重力作用下流体静压强的分布规律及其度量337

6.1.5 作用于平面的液体总压力计算338

6.2 流体动力学基础340

6.2.1 以流场为对象描述流动的概念340

6.2.2 流体运动的总流分析340

6.3 流动阻力和能量损失344

6.3.1 实际流体的两种流态——层流和紊流344

6.3.2 圆管中的层流运动紊流运动的特征344

6.3.3 沿程水头损失和局部水头损失345

6.3.4 减小阻力的措施348

6.4 孔口管嘴管道流动349

6.4.1 孔口自由出流、孔口淹没出流349

6.4.2 管嘴出流350

6.4.3 有压管道恒定流351

6.4.4 管道的串联和并联351

6.5 明渠恒定流353

6.5.1 明渠均匀水流特性353

6.5.2 产生均匀流的条件353

6.5.3 明渠恒定非均匀流的流动状态353

6.5.4 明渠恒定均匀流的水力计算354

6.6 渗流、井和集水廊道356

6.6.1 土壤的渗流特性356

6.6.2 达西定律356

6.6.3 井和集水廊道357

6.7 相似原理和量纲分析359

6.7.1 力学相似原理359

6.7.2 相似准则359

6.7.3 量纲分析法360

复习题361

复习题答案与提示369

第二篇 现代技术基础373

第7章 电气与信息373

考试大纲373

7.1 电磁学概念374

7.1.1 库仑定律374

7.1.2 高斯定理374

7.1.3 安培环路定律375

7.1.4 电磁感应定律375

7.2 电路知识376

7.2.1 电路基本元件376

7.2.2 欧姆定律377

7.2.3 基尔霍夫定律377

7.2.4 叠加原理378

7.2.5 戴维宁定理378

7.2.6 正弦交流电路379

7.2.7 三相电路385

7.2.8 安全用电常识387

7.2.9 RC和RL电路暂态过程389

7.3 变压器与电动机390

7.3.1 变压器390

7.3.2 三相异步电动机的使用391

7.3.3 常用电动机的继电-接触器控制392

7.4 信号与信息394

7.4.1 信息394

7.4.2 数据394

7.4.3 信号395

7.4.4 模拟信号与信息397

7.4.5 数字信号与信息399

7.5 模拟电子技术402

7.5.1 半导体二极管402

7.5.2 整流电路和滤波电路402

7.5.3 稳压电路404

7.5.4 三极管和单管放大电路405

7.5.5 运算放大器408

7.6 数字电子技术411

7.6.1 基本门电路411

7.6.2 触发器414

7.7 计算机系统416

7.7.1 计算机系统概述416

7.7.2 计算机硬件的组成及功能417

7.7.3 计算机软件的组成及功能418

7.8 信息表示422

7.8.1 信息在计算机内的表示422

7.8.2 数制转换423

7.8.3 典型考题举例及解析425

7.9 常用操作系统426

7.9.1 Windows操作系统的发展426

7.9.2 操作系统的管理功能426

7.10 计算机网络428

7.10.1 什么是计算机网络428

7.10.2 计算机网络的特点429

7.10.3 计算机网络的基本组成429

7.10.4 计算机网络的主要功能与应用429

7.10.5 网络的拓扑结构429

7.10.6 网络的传输介质430

7.10.7 计算机网络的分类430

复习题433

复习题答案与提示443

第三篇 工程管理基础448

第8章 法律法规448

考试大纲448

8.1 中华人民共和国建筑法448

8.1.1 建筑法概述448

8.1.2 建筑许可449

8.1.3 建筑工程发包与承包450

8.1.4 建筑工程监理451

8.1.5 建筑安全生产管理452

8.1.6 建设工程质量管理454

8.1.7 《建筑法》规定的法律责任455

8.2 中华人民共和国安全生产法455

8.2.1 安全生产法概述455

8.2.2 生产经营单位的安全生产保障456

8.2.3 从业人员的权利和义务458

8.2.4 安全生产的监督管理458

8.2.5 生产安全事故的应急救援与调查处理459

8.3 中华人民共和国招标投标法460

8.3.1 招投标概述460

8.3.2 招标460

8.3.3 投标462

8.3.4 开标463

8.3.5 评标与中标463

8.3.6 法律责任464

8.4 中华人民共和国合同法466

8.4.1 合同法概述466

8.4.2 合同的订立467

8.4.3 合同的效力468

8.4.4 合同的履行470

8.4.5 合同的变更和转让471

8.4.6 合同权利义务的终止472

8.4.7 违约责任473

8.5 中华人民共和国行政许可法474

8.5.1 行政许可法概述474

8.5.2 行政许可的设定475

8.5.3 行政许可的实施机关476

8.5.4 行政许可的实施程序476

8.5.5 行政许可期限477

8.5.6 行政许可听证478

8.5.7 行政许可费用478

8.6 中华人民共和国能源法478

8.6.1 节约能源法概述478

8.6.2 节能管理479

8.6.3 合理使用与节约能源479

8.6.4 节能技术进步479

8.6.5 激励措施480

8.6.6 法律责任480

8.7 中华人民共和国环境保护法481

8.7.1 环境保护法概述481

8.7.2 环境监督管理481

8.7.3 保护和改善环境482

8.7.4 防治环境污染和其他公害482

8.7.5 法律责任483

8.8 建设工程勘察设计管理条例483

8.8.1 建设工程勘察设计管理条例概述483

8.8.2 资质资格管理484

8.8.3 建设工程勘察设计发包与承包484

8.8.4 建设工程勘察设计文件的编制与实施485

8.8.5 监督管理485

8.9 建设工程质量管理条例486

8.9.1 建设工程质量管理条例概述486

8.9.2 建设单位的质量责任和义务486

8.9.3 勘察、设计单位的质量责任和义务487

8.9.4 施工单位的质量责任和义务487

8.9.5 工程监理单位的质量责任和义务488

8.9.6 建设工程质量保修489

8.10 建设工程安全生产管理条例489

8.10.1 建设工程安全生产管理条例概述489

8.10.2 建设单位的安全责任490

8.10.3 勘察、设计、工程监理及其他有关单位的安全责任490

8.10.4 施工单位的安全责任491

8.10.5 监督管理493

8.10.6 生产安全事故的应急救援和调查处理493

复习题494

复习题答案与提示503

第9章 工程经济506

考试大纲506

9.1 资金的时间价值506

9.1.1 资金时间价值的概念506

9.1.2 利息及计算506

9.1.3 名义利率与实际（或称有效）利率507

9.1.4 现金流量及现金流量图507

9.1.5 资金等值计算的常用公式及复利系数表的应用508

9.2 财务效益与费用估算511

9.2.1 项目的分类511

9.2.2 项目计算期512

9.2.3 财务效益与费用512

9.2.4 营业收入512

9.2.5 补贴收入512

9.2.6 建设投资512

9.2.7 建设期利息513

9.2.8 流动资金513

9.2.9 总成本费用513

9.2.10 经营成本514

9.2.11 项目评价涉及的税费514

9.2.12 总投资形成的资产514

9.3 资金来源与融资方案515

9.3.1 资金筹措的主要方式515

9.3.2 资金成本515

9.3.3 债务偿还的主要方式516

9.4 财务分析516

9.4.1 财务评价的内容516

9.4.2 盈利能力分析517

9.4.3 偿债能力分析520

9.4.4 财务生存能力分析521

9.4.5 财务分析报表521

9.4.6 基准收益率525

9.5 经济费用效益分析525

9.5.1 经济费用和效益525

9.5.2 社会折现率525

9.5.3 影子价格526

9.5.4 影子汇率526

9.5.5 影子工资526

9.5.6 经济净现值527

9.5.7 经济内部收益率（EIRR）527

9.5.8 经济效益费用比（RBC）527

9.6 不确定性分析528

9.6.1 盈亏平衡分析528

9.6.2 敏感性分析529

9.7 方案经济比选531

9.7.1 方案比选的类型531

9.7.2 方案经济比选方法531

9.7.3 计算期不同的互斥方案的比选533

9.8 改扩建项目经济评价特点535

9.8.1 改扩建项目的特点535

9.8.2 改扩建项目经济评价中效益费用识别与估算原则535

9.8.3 改扩建项目财务分析的两层次535

9.8.4 改扩建项目的经济费用效益分析535

9.9 价值工程536

9.9.1 价值工程的概念、内容与实施步骤536

9.9.2 功能分析537

9.9.3 功能评价538

9.9.4 价值评价539

9.9.5 改进方案创新和评价539

附录 复利系数表540

复习题543

复习题答案与提示546

模拟试卷（一）549

模拟试卷（一）答案与提示565

模拟试卷（二）572

模拟试卷（二）答案与提示587

模拟试卷（三）595

模拟试卷（三）答案与提示610

参考文献617