棣莫弗公式和欧拉公式

第1篇：欧拉函数公式及其证明

欧拉函数 ：

欧拉函数是数论中很重要的一个函数，欧拉函数是指：对于一个正整数 n ，小于 n 且和 n 互质的正整数（包括 1）的个数，记作 φ(n) 。

完全余数集合：

定义小于 n 且和 n 互质的数构成的集合为 Zn ，称呼这个集合为 n 的完全余数集合。 显然 |Zn| ＝φ(n) 。

有关性质：

对于素数 p ，φ(p) = p -1 。

对于两个不同素数 p， q ，它们的乘积 n = p * q 满足 φ(n) = (p -1) * (q -1) 。

这是因为 Zn = {1, 2, 3, ..., n{p, 2p, ..., (q{q, 2q, ..., (p1)1)1) = (p -1) * (q -1) ＝φ(p) * φ(q) 。

欧拉定理 ：

对于互质的正整数 a 和 n ，有 a

φ(n)

≡ 1 mod n

。

证明：

( 1 ) 令 Zn = {x1, x2, ..., xφ(n)} ， S = {a * x1 mod n, a * x2 mod n, ..., a * xφ(n) mod n} ，

则 Zn = S 。

① 因为 a 与 n 互质， xi (1 ≤ i ≤ φ(n)) 与 n 互质， 所以 a

棣莫弗定理与欧拉公式

编写人：刁国龙 审核人：叶新红

学习目标：1、掌握复数三角形式的乘除法运算和棣莫弗定理、欧拉公式，知道在进行复数的

幂运算时采用三角形式和指数形式会使计算变得简便。 2、会进行复数的代数形式、三角形式和指数形式之间的互化。 3、了解复数的指数形式和极坐标形式在电工学中的应用。

学习重点：棣莫弗定理和欧拉公式，复数指数形式和复数的幂运算。

复数的代数形式、三角形式和指数形式间的互化。

学习难点：复数的代数形式、三角形式和指数形式间的互化。

复数在电工学中的应用。

学习过程：

一、 知识链接：

1、 若z1 r1 cos 1 isin 1 ，z2 r2 cos 2 isin 2 ，则z1 z2 因此，复数的积的模等于 ，积的辐角等于 证明：先乘，再用两角和的正弦、余弦公式整理：

2、 若z1 r1 cos 1 isin 1 ，z2 r2 cos 2 isin 2 ，则

z1

z2

因此，复数的商的模等于 ，商的辐角等于 证明：先乘，再用两角和的正弦、余弦公式整理：

注意：运用复数的三角形式的乘除法运算时，首先要使每个复数是三角形式。

欧拉公式OI^2=R(R-2r)的证明

命题：设三角形ABC外接圆O的半径为R，内切圆I的半径为r,则OI^2=R(R-2r)

证明：

如上图，设∠IAB=α， ∠IBA=β

连结I和A，并延长AI交圆O于点D；连结BD和CD；连结I和O，设直线OI交圆O于点E和F,设OI=d

第一步：求ID和IA的长度

显然：∠DBC=∠DAC=α，∠DBI=α+β=∠DIB，所以，BD=ID 因为△ABD内接于圆O，所以BD=2Rsinα，所以ID=2Rsinα 而IA?

第二步：求IE和IF的长度

显然，IE=R+d,IF=R-d

第三步：寻找等式

因为EF和AD都是圆O的弦，并且两弦相交于点I 所以有：IA*ID＝IE*IF 即：

2Rsin??2GIsin??rsin?

rsin??(R?d)*(R?d)，所以d2?R*(R?2r)

即：IO

?R*(R?2r)

欧拉不等式R≥2r的证明

由欧拉公式OI^2=R(R-2r)可知，OI^2≥０,所以R(R-2r) ≥０，所以R≥2r

附录A 拉普拉斯变换及反变换

表A-1 拉氏变换的基本性质

表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表

用查表法进行拉氏反变换

用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开，然后逐项查表进行反变换。设

F(s)是s的有理真分式

B(s)bmsm bm 1sm 1 b1s b0

（n m） F(s) nn 1

A(s)ans an 1s a1s a0

式中系数a0,a1,...,an 1,an，b0,b1, bm 1,bm都是实常数；m,n是正整数。按代数定理可将F(s)展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ① A(s) 0无重根

这时，F(s)可展开为n个简单的部分分式之和的形式。

n

cicncc1c2

F(s) i （F-1）

s s1s s2s sis sni 1s si

式中，s1,s2, ,sn是特征方程A(s)＝0的根。ci为待定常数，称为F(s)在si处的留数，可按下式计算： 或

ci lim(s si)F(s) （F-2）

s si

ci

B(s)

（F-3）

A (s)s s

i

式中，A (s)为A(s)对s的一

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导

第化曲线

期由图中可见,

冯贤桂

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导

当接近根部时二者有明显的分离

洁的优点

,

但在根部还有一定的误差

而且仅能求解均布载,

结

论材料力学解几时误差将超过。

荷问题级数解给出了完全满足边界条件的解而且适用于

在

时可用

,

当大于

沿长度任意变化的分布载荷

但缺点是级数收敛较慢

当轴较短时忽略几。,

,

几,与‘

。

将为同量级

,

材料力学解,,

参

考

文

献,

误差将非常大解作为对材料力学解的改进具有表达式简

王敏中王炜武际可弹性力学教程北京北京大学出版社

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导冯贤桂重庆大学工程力学系,

重庆

摘要利用细长压杆微小弯曲的平衡条件得到了压杆挠曲线近似微分方程,

,

将挠曲线的初参数解用于几种常见支承条

件的细长压杆

,

可以方便地求得相应的临界压力欧拉公式,

关键词细长压杆

临界压力

,

初参数解,

材料力学中对细长压杆临界压力欧拉公式的推导通常是分几种不同的支承条件,

列出各自的挠曲线近似微分方程,

来求解明

这种方法过程繁杂

教材中一般不可能全部推导证

图

对此微小弯曲压杆建立平衡方程文献【利用弯矩表示的弹性曲线近似微分方程和相,

应的力的边界条件对不同支承条件下的压杆临界压力欧拉公式作了统一推导

艺二

,

二

,

。

。

但是压杆稳定问题本质上是

常用函数公式及技巧搜集

【身份证信息提取】

从身份证号码中提取出生年月日

=IF(LEN(A2)=15,\\

从身份证号码中提取出性别

=IF(MOD(MID(A1,15,3),2),\男\女\

从身份证号码中进行年龄判断

以2006年10月31日为基准日,按按身份证计算年龄(周岁)的公式

=DATEDIF(TEXT(MID(A1,7,6+(LEN(A1)=18)*2),\

按身份证号分男女年龄段

按身份证号分男女年龄段，身份证号在K列，年龄段在J列（身份证号为18位） 男性16周岁以下为 1 男性16周岁（含16周岁）以上至50周岁为 2 男性50周岁（含50周岁）以上至60周岁为 3 男性60周岁（含60周岁）以上为 4 女性16周岁以下为 1 女性16周岁（含16周岁）以上至45周岁为 2 女性45周岁（含45周岁）以上至55周岁为 3 女性55周岁（含55周岁）以上为 4

=MATCH(DATEDIF(DATE(MID(K1,7,4),MID(K1,11,2),MID(K1,13,2)),TODAY(),\,50,60}-{0,0,5,5}*ISEVEN

拉筋计算及手工计算钢筋公式

拉筋长度=墙厚-保护层+弯钩单个弯钩长度=1.9dmax10d75mm

即墙厚-2bhc+2d2*1.9d+2max(10d,75mm)。

梁

框架梁

一、首跨计算

1、上部贯通筋

上部贯通筋（上通长筋1）长度＝通跨净跨长＋首尾端支座锚固值

2、端支座负筋

端支座负筋长度：第一排为Ln/3＋端支座锚固值；

3、下部钢筋

下部钢筋长度＝净跨长＋左右支座锚固值

注意：下部钢筋不论分排与否，计算的结果都是一样的，所以我们在标注梁的下部纵筋时可以不输入分排信息。

以上三类钢筋中均涉及到支座锚固问题，那么，在软件中是如何实现

03G101-1中关于支座锚固的判断呢？

现在我们来总结一下以上三类钢筋的支座锚固判断问题：

支座宽≥Lae且≥0.5Hc＋5d，为直锚，取Max{Lae，0.5Hc＋5d }。

钢筋的端支座锚固值＝支座宽≤Lae或≤0.5Hc＋5d，为弯锚，取Max{Lae，支座宽度-保护层+15d }。

5d }

钢筋的中间支座锚固值＝Max{Lae，0.5Hc＋

4、腰筋

构造钢筋：构造钢筋长度＝净跨长＋2×15d

抗扭钢筋：算法同贯通钢筋

5、拉筋

拉筋长度＝（梁宽－2×保护层）＋2×11.9d（抗震弯钩值）＋2d

拉筋根数：如果我们没有在平法输入中给定拉筋的

全概率公式和贝叶斯公式

测习题

The latest revision on November 22, 2020

1.设某工厂有两个车间生产同型号家用电器，第一车间的次品率为0.15，第二车间的次品率为0.12，两个车间的成品都混合堆放在一个仓库，假设第1,2车间生产的成品比例为2:3，今有一客户从成品仓库中随机提一台产品，求该产品合格的概率。

解：设B={从仓库中随机提出的一台是合格品}

A i ={提出的一台是第i 车间生产的}，i=1,2

则有分解B=A 1B ∪A 2B

由题意P(A1)=2/5,P(A2)=3/5,P(B|A1)=0.85,P(B|A2)=0.88

由全概率公式P(B)=P(A 1)P(B|A 1)+P(A 2)P(B|A 2)=0.4*0.85+0.6*0.88=0.868.

2.盒中有a 个红球，b 个黑球，今随机地从中取出一个，观察其颜色后放回，并加上同色球c 个，再从盒中第二次抽取一球，求第二次抽出的是黑球的概率。

解：设A={第一次抽出的是黑球}，B={第二次抽出的是黑球}，则B AB AB =+， 由全概率公式()()()()()

P B P A P B A P A P B A =+， 由题意(),(|),(),(|)b b

第三章 压弯构件的失稳

轴力偏心作用的构件或同时受轴力和横向荷载作用的构件称为压弯构件。由于压弯构件兼有受压和受弯的功能，又普遍出现在框架结构中，因此又称为梁柱。

钢结构中的压弯构件多数是截面至少有一个对称轴，且偏心弯矩作用在对称平面的单向偏心情况。对单向偏心的压弯构件，有可能在弯矩平面内失稳，即发生弯曲失稳；也有可能在弯矩作用平面外失稳，即弯扭失稳。其弯曲失稳为第二类稳定问题，即极值点失稳；其弯扭失稳对理想的无缺陷的压弯构件属于第一类稳定问题，即分支点失稳，但对实际构件则是极值点失稳。

对理想的两端简支的双轴对称工形截面压弯构件，在两端作用有轴线压力P和使构件产生同向曲率变形的弯矩M，如果在其侧向有足够的支撑 (如图3.1（b）)，构件将发生平面内的弯曲失稳，其荷载―挠度曲线如图3.2（a）中曲线a，失稳的极限荷载为Pu，属于极值点失稳。

图3.1 两端简支理想压弯构件 图3.2 压弯构件荷载变形曲线

如果在侧向没有设置支撑（如图3.1（ｃ）），则构件在荷载P未达到平面内极限荷载Pu时，可能发生弯扭失稳，即在弯矩作用平面内产生挠度v，在平面外剪心产生位移ｕ，并绕纵

3.全概率公式和贝叶斯公式

【教学内容】：高等教育出版社浙江大学盛骤，谢式千，潘承毅编的《概率论与数理统计》 第一章第§5的条件概率中的全概率公式和贝叶斯公式

【教材分析】：前面讲到的条件概率是概率论的基本概念，下一节的独立性和条件概率关系紧密，而乘法公式、全概率公式和贝叶斯公式是与条件概率有密切关系的公式，因此掌握此概念及计算公式为后续学习打下基础。 【学情分析】： 1、知识经验分析

前一节已经学习了条件概率和乘法公式，学生已经掌握了事件的概率的基本计算方法。

2、学习能力分析

学生虽然具备一定的基础知识和理论基础，但概念理解不透彻，解决问题的能力不高，方法应用不熟练，知识没有融会贯通。 【教学目标】： 1、知识与技能

掌握全概率公式和贝叶斯公式以及计算。 2、过程与方法

由本节内容的特点，教学中采用启发式教学法，应用实际问题逐步推导出全概率公式和贝叶斯公式。

3、情感态度与价值观

通过学习，培养学生学习数学的良好思维习惯和兴趣，树立学生善于创新的思维品质和严谨的科学态度。 【教学重点、难点】： 重点：掌握全概率公式和贝叶斯公式并会适当的应用。 难点：全概率公式