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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5

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19

1.2.4 导数与微分应用21

1.3 积分学25

1.3.1 不定积分25

1.3.2 定积分28

1.3.3 广义积分31

1.3.4 重积分33

1.3.5 平面曲线积分37

1.3.6 定积分应用39

1.4 无穷级数40

1.4.1 常数项级数40

1.4.2 幂级数43

1.4.3 傅里叶级数46

1.5 常微分方程47

1.5.1 微分方程的基本概念47

1.5.2 可分离变量方程48

1.5.3 一阶线性微分方程48

1.5.4 全微分方程48

1.5.5 可降阶微分方程50

1.5.6 二阶线性微分方程50

1.6 线性代数52

1.6.1 行列式52

1.6.2 矩阵55

1.6.3 n维向量的线性相关性61

1.6.4 线性方程组63

1.6.5 矩阵的特征值与特征向量67

1.6.6 二次型70

1.7 概率与数理统计71

1.7.1 随机事件的概率71

1.7.2 一维随机变量及其分布79

1.7.3 数理统计的基本概念84

1.7.4 参数估计87

1.7.5 假设检验91

复习题94

复习题答案与提示108

第2章 物理学119

考试大纲119

2.1 热学119

2.1.1 复习指导119

2.1.2 气体状态参量 平衡态119

2.1.3 理想气体状态方程120

2.1.4 理想气体的压强和温度的统计解释120

2.1.5 能量按自由度均分原理121

2.1.6 理想气体内能122

2.1.7 麦克斯韦速率分布定律122

2.1.8 平均碰撞次数和平均自由程124

2.1.9 内能、功和热量125

2.1.10 热力学第一定律125

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126

2.1.12 气体摩尔热容127

2.1.13 循环过程和卡诺循环128

2.1.14 热力学第二定律及其统计意义129

2.1.15 可逆过程和不可逆过程130

2.2 波动学130

2.2.1 复习指导130

2.2.2 机械波的产生与传播130

2.2.3 简谐波的表达式132

2.2.4 波的能量133

2.2.5 波的干涉、驻波134

2.2.6 声波、声强、声强级136

2.2.7 多普勒效应136

2.3 光学136

2.3.1 复习指导136

2.3.2 概述137

2.3.3 光的衍射141

2.3.4 光的偏振145

复习题148

复习题答案与提示156

第3章 化学163

考试大纲163

3.1 物质的结构和物质状态163

3.1.1 原子结构的近代概念163

3.1.2 原子结构和元素周期律168

3.1.3 氧化物及其水合物的酸碱性递变规律170

3.1.4 化学键和分子结构171

3.1.5 晶体结构和性质175

3.1.6 物质状态177

3.2 溶液178

3.2.1 溶液浓度178

3.2.2 稀溶液的通性178

3.2.3 弱电解质溶液的解离平衡180

3.2.4 难溶电解质的多相解离平衡185

3.3 化学反应速率及化学平衡187

3.3.1 反应热与热化学方程式187

3.3.2 化学反应速率189

3.3.3 化学反应方向判断191

3.3.4 化学平衡192

3.3.5 化学平衡移动的原理194

3.4 氧化还原反应与电化学196

3.4.1 氧化还原反应的概念196

3.4.2 原电池197

3.4.3 电极电势198

3.4.4 电极电势的应用200

3.4.5 标准电势图及其应用201

3.4.6 金属的腐蚀及防护202

3.5 有机化学203

3.5.1 有机物的特点及分类203

3.5.2 烃及烃的衍生物的分类及结构特征204

3.5.3 有机化合物的命名205

3.5.4 有机物的重要化学反应208

3.5.5 聚合反应213

3.5.6 高分子材料214

3.5.7 基本有机化合物的结构、基本性质及用途216

复习题218

复习题答案与提示228

第4章 理论力学238

考试大纲238

4.1 静力学238

4.1.1 静力学的基本概念及基本原理238

4.1.2 力系的简化244

4.1.3 力系的平衡245

4.2 运动学252

4.2.1 点的运动学252

4.2.2 刚体的基本运动254

4.2.3 点的合成运动257

4.2.4 刚体的平面运动259

4.3 动力学262

4.3.1 动力学基本定律及质点运动微分方程262

4.3.2 动力学普遍定理263

4.3.3 达朗贝尔原理269

4.3.4 质点的直线振动272

复习题277

复习题答案与提示287

第5章 材料力学291

考试大纲291

5.1 材料在拉伸、压缩时的力学性能291

5.2 拉伸和压缩293

5.2.1 轴向拉伸与压缩的概念293

5.2.2 轴向拉伸与压缩杆件的内力293

5.2.3 强度条件295

5.2.4 轴向拉压杆的变形虎克定律296

5.3 剪切和挤压298

5.3.1 连接件的实用计算298

5.3.2 切应力互等定理剪切虎克定律300

5.4 扭转300

5.4.1 扭转的概念300

5.4.2 外力偶矩的计算300

5.4.3 扭矩和扭矩图300

5.4.4 圆杆在扭转时的应力和强度条件301

5.4.5 圆杆扭转时的变形302

5.5 截面几何性质303

5.5.1 静矩与形心303

5.5.2 极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径303

5.5.3 惯性矩的平行移轴公式304

5.5.4 惯性主轴和主惯性矩304

5.6 弯曲304

5.6.1 平面弯曲的概念304

5.6.2 梁的内力305

5.6.3 弯曲正应力 正应力强度条件308

5.6.4 弯曲切应力 弯曲切应力强度条件309

5.6.5 梁的合理截面形状309

5.6.6 弯曲中心的概念310

5.6.7 梁的位移311

5.7 应力状态313

5.7.1 点的应力状态313

5.7.2 平面应力状态314

5.7.3 三向应力状态简介315

5.7.4 广义虎克定律315

5.7.5 强度理论316

5.8 组合变形319

5.8.1 斜弯曲319

5.8.2 拉（压）弯组和变形320

5.8.3 弯扭组合变形320

5.9 压杆稳定322

5.9.1 压杆稳定的临界力欧拉公式322

5.9.2 欧拉公式的适用范围及经验公式323

5.9.3 压杆的稳定计算324

5.9.4 提高压杆稳定性的措施324

复习题326

复习题答案与提示338

第6章 流体力学341

考试大纲341

6.1 流体的主要物性与流体静力学341

6.1.1 压缩性和膨胀性341

6.1.2 流体的黏性与牛顿内摩擦定律342

6.1.3 流体静压强及其特性343

6.1.4 重力作用下流体静压强的分布规律及其度量343

6.1.5 作用于平面的液体总压力计算344

6.2 流体动力学基础346

6.2.1 以流场为对象描述流动的概念346

6.2.2 流体运动的总流分析346

6.3 流动阻力和能量损失350

6.3.1 实际流体的两种流态——层流和紊流350

6.3.2 圆管中的层流运动紊流运动的特征350

6.3.3 沿程水头损失和局部水头损失351

6.3.4 减小阻力的措施354

6.4 孔口管嘴管道流动355

6.4.1 孔口自由出流、孔口淹没出流355

6.4.2 管嘴出流356

6.4.3 有压管道恒定流357

6.4.4 管道的串联和并联357

6.5 明渠恒定流359

6.5.1 明渠均匀水流特性359

6.5.2 产生均匀流的条件359

6.5.3 明渠恒定非均匀流的流动状态359

6.5.4 明渠恒定均匀流的水力计算360

6.6 渗流、井和集水廊道362

6.6.1 土壤的渗流特性362

6.6.2 达西定律362

6.6.3 井和集水廊道363

6.7 相似原理和量纲分析365

6.7.1 力学相似原理365

6.7.2 相似准则365

6.7.3 量纲分析法366

复习题367

复习题答案与提示375

第二篇 现代技术基础379

第7章 电气与信息379

考试大纲379

7.1 电磁学概念380

7.1.1 库仑定律380

7.1.2 高斯定理380

7.1.3 安培环路定律381

7.1.4 电磁感应定律381

7.2 电路知识382

7.2.1 电路基本元件382

7.2.2 欧姆定律383

7.2.3 基尔霍夫定律383

7.2.4 叠加原理384

7.2.5 戴维宁定理384

7.2.6 正弦交流电路385

7.2.7 三相电路391

7.2.8 安全用电常识393

7.2.9 RC和RL电路暂态过程395

7.3 变压器与电动机396

7.3.1 变压器396

7.3.2 三相异步电动机的使用397

7.3.3 常用电动机的继电-接触器控制398

7.4 信号与信息400

7.4.1 信息400

7.4.2 数据400

7.4.3 信号401

7.4.4 模拟信号与信息403

7.4.5 数字信号与信息405

7.5 模拟电子技术408

7.5.1 半导体二极管408

7.5.2 整流电路和滤波电路408

7.5.3 稳压电路410

7.5.4 三极管和单管放大电路411

7.5.5 运算放大器414

7.6 数字电子技术417

7.6.1 基本门电路417

7.6.2 触发器420

7.7 计算机系统422

7.7.1 计算机系统概述422

7.7.2 计算机硬件的组成及功能423

7.7.3 计算机软件的组成及功能424

7.8 信息表示428

7.8.1 信息在计算机内的表示428

7.8.2 数制转换429

7.8.3 典型考题举例及解析431

7.9 常用操作系统432

7.9.1 Windows操作系统的发展432

7.9.2 操作系统的管理功能432

7.10 计算机网络434

7.10.1 什么是计算机网络434

7.10.2 计算机网络的特点435

7.10.3 计算机网络的基本组成435

7.10.4 计算机网络的主要功能与应用435

7.10.5 网络的拓扑结构435

7.10.6 网络的传输介质436

7.10.7 计算机网络的分类436

复习题439

复习题答案与提示450

第三篇 工程管理基础455

第8章 法律法规455

考试大纲455

8.1 中华人民共和国建筑法455

8.1.1 建筑法概述455

8.1.2 建筑许可456

8.1.3 建筑工程发包与承包457

8.1.4 建筑工程监理458

8.1.5 建筑安全生产管理459

8.1.6 建设工程质量管理460

8.1.7 《建筑法》规定的法律责任461

8.2 中华人民共和国安全生产法461

8.2.1 安全生产法概述461

8.2.2 生产经营单位的安全生产保障462

8.2.3 从业人员的权利和义务463

8.2.4 安全生产的监督管理464

8.2.5 生产安全事故的应急救援与调查处理465

8.3 中华人民共和国招标投标法465

8.3.1 招投标概述465

8.3.2 招标466

8.3.3 投标468

8.3.4 开标468

8.3.5 评标与中标469

8.3.6 法律责任469

8.4 中华人民共和国合同法471

8.4.1 合同法概述471

8.4.2 合同的订立472

8.4.3 合同的效力473

8.4.4 合同的履行475

8.4.5 合同的变更和转让477

8.4.6 合同权利义务的终止477

8.4.7 违约责任478

8.5 中华人民共和国行政许可法479

8.5.1 行政许可法概述479

8.5.2 行政许可的设定480

8.5.3 行政许可的实施机关481

8.5.4 行政许可的实施程序481

8.5.5 行政许可期限482

8.5.6 行政许可听证483

8.5.7 行政许可费用483

8.6 中华人民共和国节约能源法483

8.6.1 节约能源法概述483

8.6.2 节能管理484

8.6.3 合理使用与节约能源484

8.6.4 节能技术进步484

8.6.5 激励措施485

8.6.6 法律责任485

8.7 中华人民共和国环境保护法486

8.7.1 环境保护法概述486

8.7.2 环境监督管理486

8.7.3 保护和改善环境487

8.7.4 防治环境污染和其他公害487

8.7.5 法律责任488

8.8 建设工程勘察设计管理条例488

8.8.1 建设工程勘察设计管理条例概述488

8.8.2 资质资格管理488

8.8.3 建设工程勘察设计发包与承包489

8.8.4 建设工程勘察设计文件的编制与实施489

8.8.5 监督管理490

8.9 建设工程质量管理条例490

8.9.1 建设工程质量管理条例概述490

8.9.2 建设单位的质量责任和义务491

8.9.3 勘察、设计单位的质量责任和义务492

8.9.4 施工单位的质量责任和义务492

8.9.5 工程监理单位的质量责任和义务493

8.9.6 建设工程质量保修493

8.10 建设工程安全生产管理条例494

8.10.1 建设工程安全生产管理条例概述494

8.10.2 建设单位的安全责任494

8.10.3 勘察、设计、工程监理及其他有关单位的安全责任495

8.10.4 施工单位的安全责任495

8.10.5 监督管理497

8.10.6 生产安全事故的应急救援和调查处理498

复习题498

复习题答案与提示507

第9章 工程经济511

考试大纲511

9.1 资金的时间价值511

9.1.1 资金时间价值的概念511

9.1.2 利息及计算511

9.1.3 名义利率与实际（或称有效）利率512

9.1.4 现金流量及现金流量图512

9.1.5 资金等值计算的常用公式及复利系数表的应用513

9.2 财务效益与费用估算516

9.2.1 项目的分类516

9.2.2 项目计算期517

9.2.3 财务效益与费用517

9.2.4 营业收入517

9.2.5 补贴收入517

9.2.6 建设投资517

9.2.7 建设期利息518

9.2.8 流动资金518

9.2.9 总成本费用518

9.2.10 经营成本519

9.2.11 项目评价涉及的税费519

9.2.12 总投资形成的资产519

9.3 资金来源与融资方案520

9.3.1 资金筹措的主要方式520

9.3.2 资金成本521

9.3.3 债务偿还的主要方式521

9.4 财务分析522

9.4.1 财务评价的内容522

9.4.2 盈利能力分析523

9.4.3 偿债能力分析526

9.4.4 财务生存能力分析527

9.4.5 财务分析报表527

9.4.6 基准收益率530

9.5 经济费用效益分析530

9.5.1 经济费用和效益531

9.5.2 社会折现率531

9.5.3 影子价格531

9.5.4 影子汇率532

9.5.5 影子工资532

9.5.6 经济净现值532

9.5.7 经济内部收益率（EIRR）533

9.5.8 经济效益费用比（RBC）533

9.6 不确定性分析533

9.6.1 盈亏平衡分析533

9.6.2 敏感性分析535

9.7 方案经济比选537

9.7.1 方案比选的类型537

9.7.2 方案经济比选方法537

9.7.3 计算期不同的互斥方案的比选539

9.8 改扩建项目经济评价特点541

9.8.1 改扩建项目的特点541

9.8.2 改扩建项目经济评价中效益费用识别与估算原则541

9.8.3 改扩建项目财务分析的两层次541

9.8.4 改扩建项目的经济费用效益分析541

9.9 价值工程541

9.9.1 价值工程的概念、内容与实施步骤541

9.9.2 功能分析542

9.9.3 功能评价543

9.9.4 价值评价544

9.9.5 改进方案创新和评价544

附录 复利系数表545

复习题548

复习题答案与提示551

模拟试卷554

模拟试卷答案与提示569

参考文献578