课程编号:MTH17071 北京理工大学2014-2015学年第二学期
2012级微分几何期末试题(回忆复原版)
一、设曲线()r r s =的挠率τ是一非零常数,s 是弧长参数,
求曲线()()()1
r s s s ds βγτ=-? 的曲率和挠率。
二、设在曲线():C r r s =的所有法线上截取长度为λ的一段,它们的端点的轨迹构成曲面
S ,称为围绕曲面C 的管状曲面,其方程是()()()()(),cos sin r
s r s s s θλθβθγ=+?+? ,其中s 是曲线的弧长参数,()(),s s βγ分别是曲线C 的主法向量和次法向量,试研究此曲面上各种类型的点的分布。
三、证明:曲面S 的平均曲率12
H b g αβαβ=。 四、求锥面2220x y z +-=上的测地线。
五、写出Gauss-Bonnet 公式,并说明其意义。
六、假定,,x y z 是,,u v w 的光滑函数,证明()()
,,,,x y z dx dy dz du dv dw u v w ?∧∧=∧∧?。
附:2012级微分几何考题回忆
1.曲率,挠率
2.椭圆点,双曲点,抛物点
3.练习题第五章第一题
4.测地线
5.写出gauss-bonnet 公式,以及意义
6.第七章倒数第二题
《微分几何》复习题与参考答案 一、填空题 1.极限232 lim[(31)i j k]t t t →+-+=138i j k -+. 2.设f ()(sin )i j t t t =+,2g()(1)i j t t t e =++,求0 lim(()())t f t g t →?= 0 . 3.已知{}42 r()d =1,2,3t t -?, {}6 4 r()d =2,1,2t t -?,{}2,1,1a =,{}1,1,0b =-,则 4 6 2 2 ()()a r t dt+b a r t dt=???? ?{}3,9,5-. 4.已知()r t a '=(a 为常向量),则()r t =ta c +. 5.已知()r t ta '=,(a 为常向量),则()r t = 2 12 t a c +. 6. 最“贴近”空间曲线的直线和平面分别是该曲线的___ 切线___和 密切平面____. 7. 曲率恒等于零的曲线是_____ 直线____________ . 8. 挠率恒等于零的曲线是_____ 平面曲线________ . 9. 切线(副法线)和固定方向成固定角的曲线称为 一般螺线 . 10. 曲线()r r t =在t = 2处有3αβ=,则曲线在t = 2处的曲率k = 3 . 11. 若在点00(,)u v 处v 0u r r ?≠,则00(,)u v 为曲面的_ 正常______点. 12. 已知()(2)(ln )f t t j t k =++,()(sin )(cos )g t t i t j =-,0t >,则4 ()d f g dt dt ?=?4cos 62-. 13.曲线{}3()2,,t r t t t e =在任意点的切向量为{}22,3,t t e . 14.曲线{}()cosh ,sinh ,r t a t a t at =在0t =点的切向量为{}0,,a a . 15.曲线{}()cos ,sin ,r t a t a t bt =在0t =点的切向量为{}0,,a b . 16.设曲线2:,,t t C x e y e z t -===,当1t =时的切线方程为 2111 -=-- =-z e e y e e x . 17.设曲线t t t e z t e y t e x ===,sin ,cos ,当0t =时的切线方程为11-==-z y x . 18. 曲面的曲纹坐标网是曲率线网的充要条件是____F =M =0_ ______________. 19. u -曲线(v -曲线)的正交轨线的微分方程是 _____ E d u +F d v =0(F d u +G d v =0)__. 20. 在欧拉公式2212cos sin n k k k θθ=+中,θ是 方向(d) 与u -曲线 的夹角. 21. 曲面的三个基本形式,,I II III 、高斯曲率K 、平均曲率H 之间的关系是20H K III -II +I = . 22.已知{}r(,),,u v u v u v uv =+-,其中2,sin u t v t ==,则dr d t ={}2cos ,2cos ,2cos t t t t vt u t +-+. 23.已知{}r(,)cos cos , cos sin ,sin a a a ?θ?θ?θ?=,其中t =?,2t =θ,则
第六章磁盘文件存取实验(设计性实验) 一、实验要求和目的 1.理解文件、目录的概念; 2.了解FCB(文件控制块)方式文件管理方法; 3.掌握文件代号式文件存取方式; 4.学习使用文件指针读取文件 二、软硬件环境 1.硬件环境:计算机系统windows; 2.软件环境:装有MASM、DEBUG、LINK、等应用程序。 三、实验涉及的主要知识单元 DOS功能调用中断(INT 21H)提供了两类磁盘文件管理功能,一类是FCB(文件控制块)方式,另一类是文件代号式存取方式。 对于文件的管理,实际上是对文件的读写管理,DOS 设计了四种存取文件 方式:顺序存取方式、随机存取方式、随机分块存取方式和代号法存取方式。文件的处理步骤 A)写之前必须先建立文件、读之前必须先打开文件。 B)写文件之后一定要关闭文件。通过关闭文件,使操作系统确认此 文件放在磁盘哪一部分,写后不关闭会导致写入文件不完整。 1、文件代号式存取方式: 当用户需要打开或建立一个文件时,必须提供文件标识符。文件标识符用ASCII Z 字符串表示。ASCII Z 字符串是指文件标识符的ASCII 字符串后面再加1 个“0”字符。文件标识符的字符串包括驱动器名、路径名和文件名。其格式为 [d:][path]filename[.exe] 其中d 为驱动器名,path 为路径名,.exe 为文件名后缀。 中断 21H 提供了许多有关目录和文件操作的功能,其中文件代号式存取方式常用的功能如下: 2、操作目录的常用功能 39H——创建目录 3BH——设置当前目录 3AH——删除目录 47H——读取当前目录 有关中断功能的详细描述和调用参数在此从略,需要查阅者可参阅相关资料 之目录控制功能。 3、用文件句柄操作文件的常用功能 3CH——创建文件 4EH——查找到第一个文件 3DH——打开文件 4FH——查找下一个文件 3EH——关闭文件 56H——文件换名 3FH——读文件或设备 57H——读取/设置文件的日期和时间 40H——写文件或设备 5AH——创建临时文件 41H——删除文件 5BH——创建新文件
微分几何 一、判断题 1 、两个向量函数之和的极限等于极限的和(√) 2、二阶微分方程22 u v du u v dudv u v dv ++=总表示曲面上两族曲A(,)2B(,)B(,)0 线. (?) 3、若() s t均在[a,b]连续,则他们的和也在该区间连续(√)r t和() 4、向量函数() s t具有固定长的充要条件是对于t的每一个值, s t平行(×) s t的微商与() () 5、等距变换一定是保角变换.(√) 6、连接曲面上两点的所有曲线段中,测地线一定是最短的.(?) 7、常向量的微商不等于零(×) 8、螺旋线x=cost,y=sint,z=t在点(1,0,0)的切线为X=Y=Z(×) 9、对于曲线s=() s t上一点(t=t0),若其微商是零,则这一点为曲线的正常点(×) 10、曲线上的正常点的切向量是存在的(√) 11、曲线的法面垂直于过切点的切线(√) 12、单位切向量的模是1(√) 13、每一个保角变换一定是等距变换(×) 14、空间曲线的形状由曲率与挠率唯一确定.(√) F=,这里F是第一基本量.(√)15、坐标曲线网是正交网的充要条件是0
二、填空题 16、曲面上的一个坐标网,其中一族是测地线 17、螺旋线x=2cost,y=2sint,z=2t,在点(1,0,0)的法平面是___ y+z=0, . 18.设给出1 c 类曲线:)(t r r =,.b t a ≤≤则其弧长可表示为?'b a dt t r )( 19、已知33{cos ,sin ,cos 2}r x x x =,02x π << ,则α=1 {3cos ,3sin ,4}5 x x --, β= {sin ,cos ,0}x x ,γ=1{4cos ,4sin ,3}5x x --,κ= 625sin 2x ,τ=8 25sin 2x 。 20、曲面的在曲线,如果它上面每一点的切点方向都是渐近方向,则称为渐进曲线。 21、旋转面r ={()cos ,()sin ,()t t t ?θ?θψ},他的坐标网是否为正交的?____是_____(填“是”或“不是”). 22、过点平行于法方向的直线叫做曲面在该点的_____法线_____线. 23.任何两个向量q p ,的数量积=?q p )cos(~ pq q p 24、保持曲面上任意曲线的长度不便的变称为____等距(保长)变换__. 25、圆柱螺线的曲率和挠率都是_____常数____数(填“常数”或“非常数”). 26.若曲线(c)用自然参数表示)(t r r =,则曲线(c)在)(0s P 点的密切平面的方程是 0))(),(),((000=-s r s r s r R 27.曲线的基本三棱形由三个基本向量和密切平面、法平面、从切平面 28.杜邦指标线的方程为1222±=++Ny Mxy Lx 29、已知曲面{cos ,sin ,6}r u v u v v =,0u >,02 v π ≤<,则它的第一基本形式 为 222(36)du u dv ++ ,第二基本形式为 dv ,高斯曲率
微分几何复 习题 一、填空题 1. 向量具有固 ()(,3,)r t t t a =定方向,则a = 。 2. 非零向量满 ()r t 足的充要条 (),,0r r r '''=件是 。 3. 若向量函数 ()r t 满足()()0r t r t '?=,则具有固定 ()r t 。 4. 曲线的正常 ()r r t =点是指满足 的点. 5. 曲线在任意 3()(2,,)t r t t t e =点的切向量 为 。 6. 曲线在点的 ()(cosh ,sinh ,)r t a t a t at =0t =切向量为 。 7. 曲线在点的 ()(cos ,sin ,)r t a t a t bt =0t =切向量为 。 8. 设曲线在P 点的切向量 为α,主法向量为 β,则过P 由确 ,αβ定的平面 是曲线在P 点的 。 9. 若是曲线的 0()r t ()r r t =正则点,则曲线在的 ()r r t =0()r t 密切平面方 程是 。 10. 曲线在点的 ()r r t =0()r t 单位切向量 是α,则曲线在点 0()r t 的法平面方 程是 。 11. 一曲线的副 法向量是常 向量,则这曲线的 挠率τ= 。 12. 曲线()r r t =在t = 1点处有2γβ=,则曲线在 t = 1对应的点 处其挠率 (1)τ= 。 13. 曲线x =cos t ,y =sin t , z =t 在t =0处的切线 方程是 。 14. 曲线的主法 向量的正向 总是指向 。 15. 空间曲线为 一般螺线的 充要条件是 它的副法向 量 。 16. 曲线()r t ={t 3-t 2-t , t 2-2t +2, 2}上的点不是 正常点的是 t = 。 17. 曲线的曲率 ()r r t =是 。 18. 曲线的挠率 ()r r t =是 。 19. 一般螺线的 曲率和挠率 的关系是 。 20. 曲率为0的 曲线是 , 挠率为0的 曲线是 。 21. 设有曲线2:,,t t C x e y e z t -===,当时的切线 1t =方程为 。
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《微分几何》 期终考试题(A) 班级:____ 学号:______ 姓名:_______ 成绩:_____ 一、 填空题(每空1分, 共20分) 1. 半径为R 的球面的高斯曲率为 ;平面的平均曲率为 . 2. 若的曲率为,挠率为)(t r )(t k )(t τ,则关于原点的对称曲线的曲率为 )(t r ;挠率为 . 3. 法曲率的最大值和最小值正好是曲面的 曲率, 使法曲率达到最大值和最小值的方向是曲面的 方向. 4. 距离单位球面球心距离为)10(< 二、 单项选择题(每题2分,共20分) 1. 等距等价的两曲面上,对应曲线在对应点具有相同的 【 】 A. 曲率 B. 挠率 C. 法曲率 D. 测地曲率 2. 下面各对曲面中,能建立局部等距对应的是 【 】 A. 球面与柱面 B. 柱面与平面 C. 平面与伪球面 D. 伪球面与可展曲面 3. 过空间曲线C 上点P (非逗留点)的切线和P 点的邻近点Q 的平面π,当Q 沿曲线趋于点C P 时,平面π的极限位置称为曲线C 在P 点的 【 】 A. 法平面 B. 密切平面 C. 从切平面 D. 不存在 4. 曲率和挠率均为非零常数的曲线是 【 】 A. 直线 B. 圆 C. 圆柱螺线 D. 平面曲线 5. 下列关于测地线,不正确的说法是 【 】 A. 测地线一定是连接其上两点的最短曲线 B. 测地线具有等距不变性 C. 通过曲面上一点,且具有相同切线的一切曲线中,测地线的曲率最小 D. 平面上测地线必是直线 6. 设曲面的第一、第二基本型分别是,则曲面的两个主曲率分别是 【 】 2222,Ndv Ldu II Gdv Edu I +=+= A.G N k E L k ==21, B. N G k L E k ==21, C. v E G k k ???==ln 21 21 D. u G E k k ??==ln 2121 7. 曲面上曲线的曲率,测地曲率,法曲率之间的关系是 【 】 k g k n k 一、实验目的 1、掌握子程序有关基本知识,学会子程序设计方法; 2、掌握主程序与子程序之间的调用关系及调用方法; 3、掌握汇编语言字符串处理方法; 4、掌握字符串的输入输出程序设计方法; 5、掌握数制转换程序实现方法。 二、实验软硬件环境 1、硬件环境:惠普64 位一体化计算机及局域网; 2、软件环境:windows 8,红蜘蛛管理系统,MASM for Windows。 三、实验相关知识 把功能相对独立的程序段单独编写和调试,作为一个相对独立的模块供程序使用,就性成子程序。子程序可以实现源程序的模块化,可简化源程序结构,可以提高编程效率。 1) 子程序的定义语句格式 汇编语言子程序以proc 语句行开始,以endp 语句行结束。如: 过程名PROC near[或far] 过程体 .......................... 过程名ENDP 在主程序中用CALL 过程名调用。主程序和子程序之间传递参数通常通过栈来进行,当然也可以用某些缺省的寄存器或内存来传递。但以通过栈来传递参数程序的通用性最强。 2) 子程序调用说明 子程序从PROC 语句开始,以ENDP 语句结束,程序中至少应当包含一条RET 语句用以返回主程序。在定义子程序时,应当注意其距离属性:当子程序和调用程序在同一代码段中时,用NEAR 属性;当子程序及其调用程序不在同一个代码段中时,应当定义为FAR 属性。当由DOS 系统进入子程序时,子程序应当定义为FAR 属性。为执行子程序后返回操作系统,在子程序的前几条指令中设置返回信息。 3) 子程序使用中的问题 A、主程序调用子程序是通过CALL 指令来实现的。子程序执行后,通过RET 指令, 返回主程序调用指令CALL 的下一条指令,继续执行主程序。一个子程序可以由 主程序在不同时刻多次调用。如果在子程序中又调用了其他的子程序,则称为子程 序的嵌套。特别是当子程序又能调用子程序本身时,这种调用称为递归。 B、调用子程序时寄存器及所用存储单元内容的保护。如果子程序中要用到某些寄存器 或存储单元时,为了不破坏原有的信息,要将寄存器或存储单元的原有内容压栈保 护,或存入子程序不用的寄存器或存储单元中。 C、用于中断服务的子程序则一定要把保护指令安排在子程序中,这是因为中断是随机 出现的,因此无法在主程序中安排保护指令。 D、调用程序在调用子程序时需要传送一些参数给子程序,这些参数是子程序运算中所 需要的原始数据。子程序运行后要将处理结果返回调用程序。原始数据和处理结果 的传递可以是数据,也可以是地址,统称为参数传递。 E、参数传递必须事先约定,子程序根据约定从寄存器或存储单元取原始数据(称入口 参数);进行处理后将处理结果(称出口参数)送到约定的寄存器或存储单元,返回到调用程序。参数传递一般有下面三种方法:用寄存器传递:适用于参数传递较少、 二.单项选择题 1.0()P t 就是曲线r r =()r t r 上一点,1P 就是曲线上P 点附近的一点,S ?为弧?1PP 的长,??为曲线在P 点与1P 点的切向量的夹角,k(s) 就是曲线在P 点的曲率。则下面 不等于0 lim | |s s ? ?→??。 ① 0()k t ② |0()r t r &&| ③ 0|()|t αr & ④ 0()t τ 2.曲线r r =()r s r 在P 点的基本向量为αr ,βr ,γr 。 在P 点的曲率 k(s),挠率为()s τ,则βr & = 。 ① k(s)αr ② -k(s)αr +()s τγr ③ -()s ταr ④ k(s)αr -()s τγr 3.曲线r r =()r s r 在P(s)点的基本向量为αr ,βr ,γr 。 在P 点的曲率k(s),挠率为()s τ,则γr &= 、 ① k(s)βr ② ()s τβr ③-k(s)αr +()s τγr ④ -()s τβr 4、 曲线r r =()r s r 在P(s)点的基本向量为αr ,βr ,γr 。 在P 点的曲率k(s),挠率为()s τ,则下式 不正确。 ①αr &=- k(s) βr ②βr &= -k(s)αr +()s τγr ③αr &= k(s)βr ④γr &=-()s τβr 5.曲线r r =()r s r 在P(s)点的基本向量为αr ,βr ,γr 。 在P 点的曲率k(s),挠率为()s τ,则k(s)= 。 ① αr &βr & ② βr &αr ③ α r &βr ④ γr &βr 6.曲线r r =()r s r 在P(s)点的基本向量为αr ,βr ,γr 。则下式 不正确。 ① αr &=2βr ② βr &= 3αr -2γr ③βr &= -3αr +2γr ④γr & =2βr 《微积分几何》复习题 本科 第一部分:练习题库及答案 一、填空题(每题后面附有关键词;难易度;答题时长) 第一章 1.已知(1,1,1),(1,0,1)=-=-a b ,则这两个向量的夹角的余弦θcos = 3 6 2.已知(0,1,1),(1,0,1)=-=-a b ,求这两个向量的向量积?=a b (-1,-1,-1)、 3、过点)1,1,1(P 且与向量(1,0,1)=-a 垂直的平面方程为X-Z =0 4.求两平面0:1=++z y x π与12:2=+-z y x π的交线的对称式方程为2 1 131--= -=+z y x 5、计算2 3 2 lim[(31)]t t t →+-+=i j k 138-+i j k 、 6、设()(sin )t t t =+f i j ,2()(1)t t t e =++g i j ,求0 lim(()())t t t →?=f g 0 . 7.已知(,)(,,)u v u v u v uv =+-r ,其中2 t u =,t v sin =,则d d t =r (2cos ,2cos ,2cos )t t t t vt u t +-+ 8.已知t =?,2 t =θ,则 d (,) d t ?θ=r (sin cos 2cos sin ,sin sin 2cos cos ,cos )a at a at a ?θ?θ?θ?θ?---+ 9、已知4 2 ()d (1,2,3)t t =-?r ,6 4 ()d (2,1,2)t t =-? r ,求 4 6 2 2 ()d ()d t t t t ?+??=??a r b a r )5,9,3(-,其中(2,1,1)=a ,(1,1,0)=-b 10.已知()t '=r a (a 为常向量),求()t =r t +a c 11、已知()t t '=r a ,(a 为常向量),求()t =r 2 12 t +a c 12、已知()(2)(log )t t t =++f j k ,()(sin )(cos )t t t =-g i j ,0t >,则4 d ()d d t t ?=?f g 4cos 62-. 第二章 13、曲线3 ()(2,,)t t t t e =r 在任意点的切向量为2 (2,3,)t t e 14、曲线()(cosh ,sinh ,)t a t a t at =r 在0t =点的切向量为(0,,)a a 15、曲线()(cos ,sin ,)t a t a t bt =r 在0t =点的切向量为(0,,)a b 一、数制转换,以下数为带符号数,表达成字节或字的形式:(10分) (-327)10 = ()2 (70b6)16=()10 (11010001)2 =()10 (0101010101011001)2=()10 ( 2572)10 =()16 二、指出划线部分的寻址方式,并计算其物理地址:(10分) 已知: (CS)=2100H, (DS)=2400H, (ES)=2800H, (SS)=2600H, (BX)=0600H, (DI)=0200H, (SI)= 0300H, (BP)=0400H, BUF=1000H 1、MOV CL ES:[1500H] ;寻址方式:物理地址: 2、CMP SI, [DI] ;寻址方式:物理地址: 3、ADD AX, BUF [BP] [SI] ;寻址方式:物理地址: 4、CALL WORD PTR CS:[SI] ;寻址方式:物理地址: 5、LEA DX, [BX+SI] ;寻址方式:物理地址: 三、已知一程序数据段如下,请在右边表格中填写该数据段数据存储的形式。(12 分,未初始化的单元填写“xx”) DATA SEGMENT Array C=50H BUFFER DB 'B',0BH, B_BYTE LABEL BYTE DATA1 DW 0FFAAH ORG $+1 DATA2 DW B_BYTE DATA3 DW C DATA4 DB 3 DUP(20H),0FFH DATA ENDS 四、写出下列程序段的运行结果,并逐条注释每条指令。 1. 该程序段执行后,BX= .,为什么?(用图表示)(9分)ADDR DW PROC0,PROC1,PROC2,PROC3,PROC4,PROC5,PROC6 DW PROC7,PROC8,PROC9 LEA SI,ADDR ADD SI,2 MOV BX,[SI] INC SI INC SI PUSH BX MOV AX,[SI] INC SI INC SI PUSH AX PUSH BP MOV BP,SP MOV DX,[BP+2] CALL [SI] … PROC1 PROC MOV BX,1 RET PROC1 ENDP PROC2 PROC MOV BX,2 RET PROC2 ENDP PROC3 PROC MOV BX,3 RET PROC3 ENDP 余此类推… (9分)2. 下面这段程序的功能是。 一, 填空 1. 若曲线C 能与另一条曲线1C 的点之间建立一一对应关系, 而且在对应点, C 的主法线与1C 的副法线重合, 则曲线C 称为 孟恩哈姆曲线 . 2. 曲线C 在正则点邻近的近似曲线*C 为x ¤(s ) = s; y ¤(s ) = k (0)2 s 2; z ¤(s ) = k (0)?(0)6 s 3; 3. 曲线在一点邻近和它的近似曲线有相同的 曲率和挠率 . 4.“采柴罗"不动条件是 dx ¤ds = ky ¤ ? 1, dy ¤ds = ?kx ¤ + ?z¤ dz ¤= ??y¤ . 5.空间曲线C : r = r (s ) 是球面曲线的充要条件是: 曲率k (s ) 和挠率? (s ) 满 足 . 6. 设C : r = r (s ) 是一条曲率处处不为零的一般柱面螺线, 则C 的曲率与挠率有 固定比值 . 7.半径为R 的圆的曲率为_____ R 1 ______. 8. 圆柱螺线x = 3a cos t; y = 3a sin t; z = 4at 从它与xy 平面的交点到意点M (t ) 的弧长是 5at . 9. 曲率和挠率均为非零常数的曲线是 圆柱螺线 。 10,曲面的坐标曲线网正交的充要条件是__F=0___________, 坐标曲线网成为曲率线网的充要条件是___F=M=0________________. 11,距离单位球面球心距离为()01d d <<的平面与球面的交线的法曲率为 1± , 12. 距离单位球面球心距离为()01d d <<的平面与球面的交线的测地曲率为 . 13.全脐点曲面(即曲面上的点全部是脐点)只有两个,它们是 平面,球面 . 14,沿渐近曲线的切方向,法曲率=____0___________;沿曲率线的切方向,法曲率=_________N/G_____________;沿测地线的切方向,法曲率=_______K ±______________. 15.曲面上非脐点处的两个主方向之间的夹角θ为 2π . 16.曲面上曲线的曲率K ,测地曲率K g ,法曲率K n 之间的关系是 K 2=K 2g +K 2n 。 (单选题)1.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项D: 选择图中D选项 正确答案: C (单选题)2.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项D: 选择图中D选项 正确答案: B (单选题)3.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项D: 选择图中D选项 正确答案: C (单选题)4.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项D: 选择图中D选项 正确答案: D (单选题)5.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项D: 选择图中D选项 正确答案: D (单选题)6.()A: 选择图中A选项B: 选择图中B选项C: 选择图中C选项 D: 选择图中D选项 正确答案: D (单选题)7.() A: 选择图中A选项 B: 选择图中B选项 C: 选择图中C选项 D: 选择图中D选项 正确答案: C (单选题)8.() A: 选择图中A选项 B: 选择图中B选项 C: 选择图中C选项 D: 选择图中D选项 正确答案: C (单选题)9.() A: 选择图中A选项 B: 选择图中B选项 C: 选择图中C选项 D: 选择图中D选项 正确答案: D (单选题)10.() A: 选择图中A选项 B: 选择图中B选项 C: 选择图中C选项 D: 选择图中D选项 正确答案: A (单选题)11.高斯曲率为零的曲面称为()A: 极小曲面 B: 球面 C: 常高斯曲率曲面 D: 平面 正确答案: A (单选题)12.对于空间曲线C,挠率为零是曲线是直线的()A: 充分不必要条件 B: 必要不充分条件 C: 既不充分又不必要条件 D: 充要条件 正确答案: B (单选题)13.对于曲线,曲率恒等于0是曲线是直线的()A: 充分不必要条件 B: 必要不充分条件 C: 既不充分又不必要条件 D: 充要条件 正确答案: D (单选题)14.球面上的大圆不可能是球面上的() A: 测地线 B: 曲率线 C: 法截线 D: 渐近线 正确答案: D (单选题)15.曲线在每一点的主方向() A: 至少两个 B: 只有一个 C: 只有两个 D: 可能没有 正确答案: A (单选题)16.曲线C是一般螺线,以下命题不正确的是()A: 切线与固定方向成固定角 B: 副法线与固定方向成固定角 C: 主法线与固定方向垂直 D: 副法线与固定方向垂直 正确答案: D (单选题)17.题面见图片: A: 选择图中A选项 B: 选择图中B选项 C: 选择图中C选项 § 6.1 测地曲率 1. 证明:旋转面上纬线的测地曲率是常数。 证明: 设旋转面方程为{()cos ,()sin ,()} r f v u f v u g v =, 22222 ()()(()())()f v du f v g v dv ''I =++, 222(),()() E f v G f v g v ''==+ 纬线即u —曲线:0 v v =(常数), 其测地曲率为2 u g k == =为常数。 2、 证明:在球面S (cos cos ,cos sin ,sin )r a u v a u v a u =, ,0222 u v ππ π- <<<< 上,曲线 C 的测地曲率可表示成 ()()sin(())g d s dv s k u s ds ds θ=- , 其中((),())u s v s 是球面S 上曲线C 的参数方程, s 是曲线C 的弧长参数, ()s θ是曲线C 与球面上经线(即u -曲 线)之间的夹角。 证明 易求出2 E a =, 0 F =,2 2 cos G a u =, 因此 g d k ds θθθ= 221ln(cos )sin 2d a u ds a u θθ?=+? sin sin cos d u ds a u θθ= -, 而1sin cos dv ds a u θθ ==, 故 sin g d dv k u ds ds θ= -。 3、证明:在曲面S 的一般参数系(,)u v 下,曲线:(),()C u u s v v s ==的测地曲率是 ()()()()()())g k Bu s Av s u s v s v s u s ''''''''=-+-, 其中s 是曲线C 的弧长参数,2 g EG F =-, 并且 12 112 11 12 22 (())2()()(())A u s u s v s v s ''''=Γ+Γ+Γ, 2222 2111222(())2()()(())B u s u s v s v s ''''=Γ+Γ+Γ 特别是,参数曲线的测地曲率分别为 2 3 11(())u g k u s ',1322(()) v g k v s '= 。 证明 设曲面S 参数方程为12(,)r r u u =,1122:(),()C u u s u u s == 一、 填空题:(每小题2分) ⒈ 向量{}(),3,r t t t a =v 具有固定方向,则a =_______________。 ⒉ 非零向量()r t v 满足(),,0r r r '''=v v v 的充要条件是__________________。 ⒊ 设曲线在P 点的切向量为αu r ,主法向量为βu r ,则过P 由,αβu r u r 确定的平面 是曲线在P 点的_______________________。 ⒋ 曲线()r r t =v v 在点0()r t v 的单位切向量是αu r ,则曲线在0()r t v 点的法平面方 程是__________________________。 ⒌ 曲线()r r t =v v 在t = 1点处有2γβ=r v &,则曲线在 t = 1对应的点处其挠率 (1)τ=___________________。 ⒏ 在旋转曲面{}()cos ,()sin ,()r t t t ?θ?θψ=v 中,____________________ 是旋转曲面的经线。 ⒐ 曲面(,)z z x y =在点000(,,)x y z 的法线方程是_____________________。 ⒑ 直纹面的参数表示总可以写成 r =v ______________________。 11、向量函数()r r t =r r 使(,,)0r r r '''=r r r 的充要条件是()r r t =r r 。 12、若0()r t r 是曲线()r r t =r r 的正则点,则曲线()r r t =r r 在0()r t r 的密切平面方程是 。 13、一曲线的副法向量是常向量,则这曲线的挠率τ 。 15、曲面上一族坐标曲线是测地线,另一族为它的正交轨线坐标网是 16、已知曲面(,)r r u v =r r 的第一类基本量为E 、F 、G ,则两方向du:dv 与:u v δδ垂 直的充要条件是 。 17、对曲面(,)r r u v =r r 有22243dr du dv =+r ,则曲面上曲线u=u(t),v=v(t)从0 t 到t (t >0t )的弧长s = 。 18、若曲面(,)r r u v =r r 在(0,1)点处的第二基本形式223du dv II =-+,则在 (0,1)点处,u u r n ?=r r 。其中n r 为曲面的单位法向量。 19、已知曲面(,)r r u v =r r 的第二类基本量L 、M 、N ,则曲面上渐近曲线的微分 方程是 。 20、若曲面(,)r r u v =r r 的第一基本形式为222ds Edu Gdv =+,曲面在一点的切 一、 1.请任意输入一个字符串,将该串倒序后在屏幕上显示。 DATAS SEGMENT BUF DB 40 DB ? DB 40 DUP(0) ACC DB 0 CHAR DB ? DATAS ENDS STACKS SEGMENT DB 100 DUP(0) STACKS ENDS CODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS START: MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AH,0AH LEA DX,BUF INT 21H ; 输入字符串 MOV AH,0EH MOV AL,0DH INT 10H MOV AL,0AH INT 10H ;回车换行 LEA SI,BUF MOV AL,[SI+1] MOV AH,0 MOV ACC,AL INC SI ADD SI,AX L1: MOV DL,[SI] MOV AH,02H INT 21H DEC SI DEC ACC CMP ACC,0 JNZ L1 MOV AH,4CH INT 21H CODES ENDS END START 2.请任意输入一个字符串,统计其中空格和A的个数,并将结果显示在屏幕上。 DATA SEGMENT BUF DB 100 DB ? DB 100 DUP(?) CHAR DB 0 ACC DB 0 SPACE DB 0 CHARA DB 0 DATA ENDS STACK SEGMENT DB 100 DUP(0) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE MAIN PROC FAR MOV AX,DA TA MOV DS,AX LEA DX,BUF MOV AH,0AH INT 21H ;输入 字符串 MOV AH,02H MOV DL,0DH INT 21H MOV DL,0AH INT 21H LEA SI,BUF MOV AL,[SI+1] MOV ACC,AL MOV SI,2 L: CMP BUF[SI],' ' JZ LSPACE CMP BUF[SI],'A' JZ LCHARA INC SI DEC ACC CMP ACC,0 JZ SHOW JMP L LSPACE: > 《微分几何》复习题与参考答案 一、填空题 1.极限232 lim[(31)i j k]t t t →+-+=138i j k -+. 2.设f ()(sin )i j t t t =+,2g()(1)i j t t t e =++,求0 lim(()())t f t g t →?= 0 . 3.已知{}42 r()d =1,2,3t t -?, {}6 4 r()d =2,1,2t t -?,{}2,1,1a =,{}1,1,0b =-,则 4 6 2 2 ()()a r t dt+b a r t dt=???? ?{}3,9,5-. 4.已知()r t a '=(a 为常向量),则()r t =ta c +. 5.已知()r t ta '=,(a 为常向量),则()r t = 212 t a c +. 6. 最“贴近”空间曲线的直线和平面分别是该曲线的___ 切线___和 密切平面____. 【 7. 曲率恒等于零的曲线是_____ 直线____________ . 8. 挠率恒等于零的曲线是_____ 平面曲线________ . 9. 切线(副法线)和固定方向成固定角的曲线称为 一般螺线 . 10. 曲线()r r t =在t = 2处有3αβ=,则曲线在t = 2处的曲率k = 3 . 11. 若在点00(,)u v 处v 0u r r ?≠,则00(,)u v 为曲面的_ 正常______点. 12. 已知()(2)(ln )f t t j t k =++,()(sin )(cos )g t t i t j =-,0t >,则4 ()d f g dt dt ?=?4cos 62-. 13.曲线{}3()2,,t r t t t e =在任意点的切向量为{}22,3,t t e . 14.曲线{}()cosh ,sinh ,r t a t a t at =在0t =点的切向量为{}0,,a a . \ 15.曲线{}()cos ,sin ,r t a t a t bt =在0t =点的切向量为{}0,,a b . 16.设曲线2:,,t t C x e y e z t -===,当1t =时的切线方程为 2111 -=-- =-z e e y e e x . 17.设曲线t t t e z t e y t e x ===,sin ,cos ,当0t =时的切线方程为11-==-z y x . 18. 曲面的曲纹坐标网是曲率线网的充要条件是____F =M =0_ ______________. 19. u -曲线(v -曲线)的正交轨线的微分方程是 _____ E d u +F d v =0(F d u +G d v =0)__. 20. 在欧拉公式2212cos sin n k k k θθ=+中,θ是 方向(d) 与u -曲线 的夹角. 21. 曲面的三个基本形式,,I II III 、高斯曲率K 、平均曲率H 之间的关系是20H K III -II +I = . 22.已知{}r(,),,u v u v u v uv =+-,其中2,sin u t v t ==,则 dr d t ={}2cos ,2cos ,2cos t t t t vt u t +-+. 《微积分几何》复习题 本科 第一部分:练习题库及答案 一、填空题(每题后面附有关键词;难易度;答题时长) 第一章 1.已知(1,1,1),(1,0,1)=-=-a b ,则这两个向量的夹角的余弦θcos = 3 6 2.已知(0,1,1),(1,0,1)=-=-a b ,求这两个向量的向量积?=a b (-1,-1,-1). 3.过点)1,1,1(P 且与向量(1,0,1)=-a 垂直的平面方程为X-Z=0 4.求两平面0:1=++z y x π与12:2=+-z y x π的交线的对称式方程为2 1 131--= -=+z y x 5.计算2 3 2 lim[(31)]t t t →+-+=i j k 138-+i j k . 6.设()(sin )t t t =+f i j ,2()(1)t t t e =++g i j ,求0 lim(()())t t t →?=f g 0 . 7.已知(,)(,,)u v u v u v uv =+-r ,其中2 t u =,t v sin =,则d d t =r (2cos ,2cos ,2cos )t t t t vt u t +-+ 8.已知t =?,2 t =θ,则 d (,) d t ?θ=r (sin cos 2cos sin ,sin sin 2cos cos ,cos )a at a at a ?θ?θ?θ?θ?---+ 9.已知4 2 ()d (1,2,3)t t =-?r ,6 4 ()d (2,1,2)t t =-? r ,求 4 6 2 2 ()d ()d t t t t ?+??=??a r b a r )5,9,3(-,其中(2,1,1)=a ,(1,1,0)=-b 10.已知()t '=r a (a 为常向量),求()t =r t +a c 11.已知()t t '=r a ,(a 为常向量),求()t =r 2 12 t +a c 12.已知()(2)(log )t t t =++f j k ,()(sin )(cos )t t t =-g i j ,0t >,则4 d ()d d t t ?=?f g 4cos 62-. 第二章 13.曲线3 ()(2,,)t t t t e =r 在任意点的切向量为2 (2,3,)t t e 14.曲线()(cosh ,sinh ,)t a t a t at =r 在0t =点的切向量为(0,,)a a 15.曲线()(cos ,sin ,)t a t a t bt =r 在0t =点的切向量为(0,,)a b北京理工大学汇编实验五
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