现代设计方法一

1现代设计方法试卷一课程代码（2200）一、填空题1．一般把应用于CAD作业的计算机、软件、和外围设备，总称为.2．输入设备的基本功能是和拾取.3．显示设备从成像原理上分，有随机扫描式、存储管式和三种.4．在坐标系统中，用来定义用户在二维平面和三维世界中的物体，且定义域为实数域的是.5．在二维平面内，点或平面绕坐标原点旋转θ角的变换矩阵为.6．如果要使窗口-视区变换后的图形在视区中输出时不产生失真现象，在定义窗口和视区时，必须保证使之间的比例相同.7．利用零件或产品在形状上的相似性，以基本参数作为变量，编制相应的程序或通过系统提供的功能来定义图形的方法，称为.8．在消隐算法的基本测试方法中，用来测定一个物体遮挡其他物体的的方法称为.9．以多变量函数极值理论为基础，利用目标函数的性态，并以之作为寻优、迭代、收敛根据的优化方法称为.10．计算机辅助设计CAD是指人们在计算机的辅助下，对产品或工程进行设计、绘图、分析计算或编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法.11．CAD系统的软件根据其用途可分为三类，它们是：、支撑软件和专业软件.12．在特征模型中，形状特征是其他特征得载体，非几何特征信息一般为附加在形状特征上.13．在单峰搜索区间[,]ab内，任取两个试验点12,aa，若两点的函数值12()()FaFa，则缩小后的区间为.14．当有两个设计变量时，目标函数与设计变量之间的关系是中的一个曲面.15．矩形窗口和视区匹配时，固定窗口全部参数而改变视区的定形参数，可以实现显示图形的.16．Powell法是以方向作为搜索方向的算法.17．对于由n个变量组成的函数，它由Hessian矩阵时nn阶的阶偏导数对称矩阵.18编码裁剪法(Cohen-Sutherland法)中，某点在窗口右方，则其代码应为.二、单项选择题（每小题列出的四个选项中只有一个选项符合题目要求，请将正确选项前的字母填入题后的括号内.错选、多选、未选均不得分.）1．在以下计算机辅助设计CAD涉及到的技术中，属于优化设计技术的是（）A．图形处理技术B.软件设计技术C.文档处理技术D.工程分析技术2．以下显示设备不是以扫描原理设显示的是（）A．激光显示器B.CRT隔行扫描显示器C.液晶显示器D.CRT逐行扫描显示器3．在消隐处理中，当进行平面可见性测试时，若平面可见，则该平面的法线矢量和视线矢量的夹角为（）A．大于90°B.小于90°C.大于180°D.小于180°4．在CAD作业过程中使用的表面几何模型，不能用于（）2A．两个平面求交线B.求形体的剖面线C.用于生成三视图D.自动进行物性计算5．可以实现平面图形关于过原点与x轴夹角为-45°的直线对称变换的变换矩阵为（）A．010100001B.010100001C.010100001D.0101000016．光笔广泛广泛应用于60年代末和七十年代初，至今仍在使用，它属于（）A．输入设备B.输出设备C.存储设备D.显示设备7．在下列设备中采用顺序存储方式的是（）A．软磁盘B.硬磁盘C.可擦除式光盘D.磁带8．按Cohen-Sutherland编码裁剪算法裁剪线段，如果线段两个端点的编码有一位相同且不为零，则该线段（）A．全部可见B.全部不可见C.部分可见D.不确定9．三维实体模型的实现方法中，认为几何形体由若干个基本单元形体经过有限次形状集合运算构造得到的方法为（）A．B-rep法B.CSG法C.欧拉操作D.扫描表示法10．一个多元函数()Fx在x附近偏导数连续，则该点是极小值点的充分条件是（）A．()0FxB.()0,()FxHx正定C.()0HxD.()0,()FxHx负定11．内点罚函数的特点是（）A．能处理等式约束问题B.初始点必须在可行域内C.初始点可以在可行域外D．后面产生的迭代点序列可以在可行域外12．对于一个无约束优化问题，若其一阶、二阶偏导数易记算，且设计变量不多（20n），宜选用的优化设计方法是（）A．拟牛顿法B.变尺度法C.0.618法D.二次插值法13．函数2221211(,)42xFxxxx在点3,2Tx处的梯度是（）A．2,7TB.2,3TC.7,2TD.3,2T14．为了克服复合形法容易产生退化的特点，对于n维问题来说，复合形顶点数k应（）A．1knB.12nknC.2knD.21nkn15．()Fx为单值、连续、可微且无约束的一元函数，则在点xx处有极小值的充分条件是（）A．'()0FxB.'''()0,()0FxFxC．''()0FxC.'''()0,()0FxFx16．在单峰搜索区间13[,]xx内采用二次插值法求函数极小值，在区间内去一点2x作二次插3值计算得*px，若*2pxx，其函数值*2()()pFxFx则新区间为（）A．*1[,]pxxB.12[,]xxC.23[,]xxD.*3[,]pxx17．制造一个开口箱，体积为310m，由于装卸要求其一边不小于5m，从用料最省的角度出发，其优化问题的数学模型为（）A．122313123123min()min[2()]..10,50,0,0FxxxxxxxstxxxxxxB．122313123123min()min[2()]..10,50,0,0FxxxxxxxstxxxxxxC．122313123123min()min[]..10,50,0,0FxxxxxxxstxxxxxxD．122313123123min()min[]..10,50,0,0Fxxxxxxxstxxxxxx18．用0.618法求函数2()1036Fxxx的极小值点，初始搜索区间[20,20]，第一步迭代后的新区间为（）A．[4.72,20]B.[20,4.72]C.[4.72,20]D.[20,4.72]19．函数在极值点处A．梯度为零矢量B.函数值肯定大于零C.梯度为非零矢量D.函数值肯定小于零20．F(X)为定义在n维欧氏空间中凸集D上的具有连续二阶偏导数的函数，若H(X)正定，则称F(X)为定义在凸集D上的（）A.凸函数B.凹函数C.严格凸函数D.严格凹函数三、多项选择题（每小题列出的五个选项中有二到五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填入题后的括号内.多选、少选、错选均不得分.）1．与传统设计方法相比较，CAD技术具有的主要特点有（）.A．制图速度快B．图样格式统一C.计算速度快D.设计周期短E.可预估产品性能2．根据CAD系统中配置的计算机硬件分类，CAD系统可分为（）.A．集中式主机系统B.分布式工程工作站系统C.机械系统D.微型计算机系统E.电气系统3．下列属于输入设备的是（）A．键盘B．光笔C.绘图仪D.扫描仪E.数字化仪4．一套软件系统从研制开始到最后废弃，整个生存周期大致可分为以下几个阶段（）A．需求分析和可行性研究阶段B.系统功能和系统结构设计阶段4C．程序设计及编写阶段D.软件测试阶段E.使用和维护阶段5．数据库管理系统中常用的数据模型有（）A．层次型B.总线型C.星型D.网络型E.关系型6．以下二维图形变换矩阵中不是基本变换矩阵的是（）A．010100001B.120210001C.200010101D.100010012E.0101000027．通过矩形窗口和视区匹配可以实现显示图形的（）A．比例放大或缩小B.错切C.左右移动D.上下移动E.扭曲8．设计体积3500cm的圆柱形包装盒，按用料最省的原则要确定其高度H和直径D，其设计变量是（）A．重量B.直径C.面积D.体积E.高度9．下列矢量组中，关于矩阵A=105051..共轭的矢量组是（）A．s1={01}s2={10}TB.s1={-11}T,s2={11}TC.s1={10}T,s2={12}TD．s1={11}T,s2={12}TE.s1={12}T,s2={21}T10．二维图形比例变换矩阵中T=ad00，可有（）A．a=0,d=1B.a=1,d=0C.a=d=1D．a=d1E.a=d=0四、问答题1．简要介绍光栅显示器的工作原理及提高分辨率的方法.2．以图示物体及坐标系为例，说明如何在显示器上形成该物体的轴测投影图，并写出每步所用到的基本变换矩阵.（其中显示器平面与XOY平面重合）3．简述几何造型中边界表示法B-rep的基本思想.该方法中实体外表面几何形状信息数据有哪些？4．简述数据库的概念就数据库系统的主要特征.5．简述建立优化设计数学模型的基本步骤.5五、计算题1．判断函数2221212()60Fxxxxxx是否为凸函数.2．给定初始点(0)1,1x用共轭梯度法求2212()4Fxxx的极小值，仅作一次搜索，求出共轭系数(0).3．用梯度法求下列无约束优化问题：MinF(X)=x12+4x22，设初始点取为X(0)={2,2}T，以梯度模为终止迭代准则，其收敛精度为5.