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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