数学建模实验报告
数学建模实验报告

数学建模实验报告1.流⽔问题问题描述:⼀如下图所⽰的容器装满⽔,上底⾯半径为r=1m,⾼度为H=5m,在下地⾯有⼀⾯积为B0.001m2的⼩圆孔,现在让⽔从⼩孔流出,问⽔什么时候能流完?解题分析:这个问题我们可以采⽤计算机模拟,⼩孔处的⽔流速度为V=sqrt[2*g*h],单位时间从⼩孔流出的⽔的体积为V*B,再根据⼏何关系,求出⽔⾯的⾼度H,时间按每秒步进,记录点(H,t)并画出过⽔⾯⾼度随时间的变化图,当⽔⾯⾼度⼩于0.001m 时,可以近似认为⽔流完了。
程序代码:Methamatic程序代码:运⾏结果:(5)结果分析:计算机仿真可以很直观的表现出所求量之间的关系,从图中我们可以很⽅便的求出要求的值。
但在实际编写程序中,由于是初次接触methamatic 语⾔,对其并不是很熟悉,加上个⼈能⼒有限,所以结果可能不太精确,还请见谅。
2.库存问题问题描述某企业对于某种材料的⽉需求量为随机变量,具有如下表概率分布:每次订货费为500元,每⽉每吨保管费为50元,每⽉每吨货物缺货费为1500元,每吨材料的购价为1000元。
该企业欲采⽤周期性盘点的),(S s 策略来控制库存量,求最佳的s ,S 值。
(注:),(S s 策略指的是若发现存货量少于s 时⽴即订货,将存货补充到S ,使得经济效益最佳。
)问题分析:⽤10000个⽉进⾏模拟,随机产⽣每个⽉需求量的概率,利⽤计算机编程,将各种S 和s 的取值都遍历⼀遍,把每种S,s的组合对应的每⽉花费保存在数组cost数组⾥,并计算出平均⽉花费average,并⽤类answer来记录,最终求出对应的S和s。
程序代码:C++程序代码:#include#include#include#include#define Monthnumber 10000int Need(float x){int ned = 0;//求每个⽉的需求量if(x < 0.05)ned = 50;else if(x < 0.15)ned = 60;else if(x < 0.30)ned = 70;else if(x < 0.55)ned = 80;else if(x < 0.75)ned = 90;else if(x < 0.85)ned = 100;else if(x < 0.95)ned = 110;else ned = 120;return ned;}class A{public:int pS;int ps;float aver;};int main(){A answer;answer.aver=10000000;//int cost[Monthnumber+1]={0}; float average=0;int i;float x;int store[Monthnumber];//srand((int)time(0));for(int n=6;n<=12;n++){// int n=11;int S=10*n;for(int k=5;k{// int k=5;int s=k*10;average=0;int cost[Monthnumber+1]={0};for(i=1;i<=Monthnumber;i++){store[i-1]=S;srand(time(0));x=(float)rand()/RAND_MAX; //产⽣随机数//cout<<" "<//cout<int need=Need(x);if(need>=store[i-1]){cost[i]= 1000*S + (need - store[i-1])*1500 + 500;store[i]=S;}else if(need>=store[i-1]-s){cost[i]=1000*(need+S-store[i-1]) + 50*(store[i-1]-need) + 500; store[i]=S;}else{cost[i]=(store[i-1]-need)*50;store[i]=store[i-1]-need;}average=cost[i]+average;}average=average/Monthnumber;cout<<"n="<cout<<"花费最少时s应该为:"<cout<<"平均每⽉最少花费为:"<}运⾏结果:结果分析:⽤计算机模拟的结果和⽤数学分析的结果有⼀定的差异,由于计算机模拟时采⽤的是随机模型⽽我⽤time函数和rand函数产⽣真随机数,所以在每次的结果上会有所差异,但对于⼀般的⽣产要求亦可以满。
数学建模实验报告4

数学建模实验报告班级:姓名:学号:元件可靠性问题一、实验问题:给出3种不同情况的元件连接方式,分别求解他们的正常运行概率。
其中每个元件的正常运行概率均为p。
元件数为N,方式2与方式3用到了与A元件相同的N个B元件。
连接方式如图:方式1:方式2:方式3:二、问题分析:N个元件的连接方式,相当于电阻的串并联,所以可以用电阻串并联的关系去分析各无件之间的关系:对于方式一来说,相当于电阻的串联。
所以,他的正常运行的概率为p^n.对于方式二来说,相当于电阻先串联再并联。
所以,他的正常运行的概率为:1-(1-P^n)(1-P^n)=2P^n-P^2n.对于方式三来说,相当于电阻先并联再串联。
所以,他的正常运行的概率为:(1-(1-P^n)^2)^n=(2p-p^2)^n现在再比较三个系统正常工作概率大小P1- P2= p^n–(2p^n-p^2n )= p^2n–p^n 由于0<p<1,所以易知P^2n-P^n<0。
所以有P1< P2P2- P3=(2p^n- p^2n)- (2p-p^2)^n= p^n[(2- p^n)-(2-p)^n]因为p^n>0,所以只要比较[(2- p^n)-(2-p)^n]大小即可。
对此式求导有-n[p^(n-1)-(2-p)^n-1]可见此式恒大于零,所以函数单调递增。
当p=1时,[(2- p^n)-(2-p)^n]=0.所以P2- P3 <0,再由上求导可知所以P2<P3所以P3最大。
即其的可靠性最高。
理发店问题一、实验题目:某单人理发店有4反椅子接待顾客排队理发,当4把椅子都坐满人时,后来的顾客就不进店而离去。
顾客平均到达速率为4人/H,理发时间平均10min/人。
设到达过程为泊松流,服务时间服从负指数颁布。
求:(1)顾客一到达就能理发的概率;(2)系统中顾客数的期望值和排队等待顾客数的期望值;(3)顾客在理发店内逗留的全部时间的期望值;(4)在可能到达的顾客中因客满离开的概率。
数学建模基础实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数学建模的基本步骤,学会运用数学知识分析和解决实际问题。
通过本次实验,培养学生主动探索、努力进取的学风,增强学生的应用意识和创新能力,为今后从事科研工作打下初步的基础。
二、实验内容本次实验选取了一道实际问题进行建模与分析,具体如下:题目:某公司想用全行业的销售额作为自变量来预测公司的销售量。
表中给出了1977—1981年公司的销售额和行业销售额的分季度数据(单位:百万元)。
1. 数据准备:将数据整理成表格形式,并输入到计算机中。
2. 数据分析:观察数据分布情况,初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立:利用统计软件(如MATLAB、SPSS等)进行线性回归分析,建立公司销售额对全行业的回归模型。
4. 模型检验:对模型进行检验,包括残差分析、DW检验等,以判断模型的拟合效果。
5. 结果分析:分析模型的拟合效果,并对公司销售量的预测进行评估。
三、实验步骤1. 数据准备将数据整理成表格形式,包括年份、季度、公司销售额和行业销售额。
将数据输入到计算机中,为后续分析做准备。
2. 数据分析观察数据分布情况,绘制散点图,初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立利用统计软件进行线性回归分析,建立公司销售额对全行业的回归模型。
具体步骤如下:(1)选择合适的统计软件,如MATLAB。
(2)输入数据,进行数据预处理。
(3)编写线性回归分析程序,计算回归系数。
(4)输出回归系数、截距等参数。
4. 模型检验对模型进行检验,包括残差分析、DW检验等。
(1)残差分析:计算残差,绘制残差图,观察残差的分布情况。
(2)DW检验:计算DW值,判断随机误差项是否存在自相关性。
5. 结果分析分析模型的拟合效果,并对公司销售量的预测进行评估。
四、实验结果与分析1. 数据分析通过绘制散点图,观察数据分布情况,初步判断数据适合使用线性回归模型进行拟合。
2. 模型建立利用MATLAB进行线性回归分析,得到回归模型如下:公司销售额 = 0.9656 行业销售额 + 0.01143. 模型检验(1)残差分析:绘制残差图,观察残差的分布情况,发现残差基本呈随机分布,说明模型拟合效果较好。
数学建模的实验报告

数学建模实验报告姓名:学院:专业班级:学号:数学建模实验报告(一)——用最小二乘法进行数据拟合一.实验目的:1.学会用最小二乘法进行数据拟合。
2.熟悉掌握matlab软件的文件操作和命令环境。
3.掌握数据可视化的基本操作步骤。
4.通过matlab绘制二维图形以及三维图形。
二.实验任务:来自课本64页习题:用最小二乘法求一形如y=a+b x2的多项式,使之与下列数据拟合:三.实验过程:1.实验方法:用最小二乘法解决实际问题包含两个基本环节:先根据所给出数据点的变化趋势与问题的实际背景确定函数类;然后按照最小二乘法原则求最小二乘解来确定系数。
即要求出二次多项式: y=a+b x2的系数。
2.程序:x=[19 25 31 38 44]y=[19.0 32.3 49.0 73.3 97.8]ab=y/[ones(size(x));x.^2];a=ab(1),b=ab(2)xx=19:44;plot(xx,a+b*xx.^2,x,y,'.')3.上机调试得到结果如下:x = 19 25 31 38 44y=19.0000 32.3000 49.0000 73.3000 97.8000a = 0.9726b = 0.0500图形:四.心得体会通过本次的数学模型的建立与处理,我们学习并掌握了用最小二乘法进行数据拟合,及多项式数据拟合的方法,进一步学会了使用matlab软件,加深了我们的数学知识,提高了我们解决实际问题的能力,为以后深入学习数学建模打下了坚实的基础。
数学建模实验报告(二)——用Newton法求方程的解一.实验目的1.掌握Newton法求方程的解的原理和方法。
2.利用Matlab进行编程求近似解。
二.实验任务来自课本109页习题4-2:用Newton法求f(x)=x-cosx=0的近似解三.实验过程1.实验原理:把f(x)在x0点附近展开成泰勒级数f(x) = f(x0)+(x-x0)f'(x0)+(x-x0)^2*f''(x0)/2! +… 取其线性部分,作为非线性方程f(x) = 0的近似方程,即泰勒展开的前两项,则有f(x0)+f'(x0)(x-x0)=0 设f'(x0)≠0则其解为x1=x0-f(x0)/f'(x0) 这样,得到牛顿法的一个迭代序列:x(n+1)=x(n)-f(x(n))/f'(x(n))。
数学建模实验报告

数学建模实验报告一、实验目的1.通过具体的题目实例, 使学生理解数学建模的基本思想和方法, 掌握数学建模分析和解决的基本过程。
2、培养学生主动探索、努力进取的的学风, 增强学生的应用意识和创新能力, 为今后从事科研工作打下初步的基础。
二、实验题目(一)题目一1.题目: 电梯问题有r个人在一楼进入电梯, 楼上有n层。
设每个乘客在任何一层楼出电梯的概率相同, 试建立一个概率模型, 求直到电梯中的乘客下完时, 电梯需停次数的数学期望。
2.问题分析(1)由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同, 且各种可能的情况众多且复杂, 难于推导。
所以选择采用计算机模拟的方法, 求得近似结果。
(2)通过增加试验次数, 使近似解越来越接近真实情况。
3.模型建立建立一个n*r的二维随机矩阵, 该矩阵每列元素中只有一个为1, 其余都为0, 这代表每个乘客在对应的楼层下电梯(因为每个乘客只会在某一层下, 故没列只有一个1)。
而每行中1的个数代表在该楼层下的乘客的人数。
再建立一个有n个元素的一位数组, 数组中只有0和1,其中1代表该层有人下, 0代表该层没人下。
例如:给定n=8;r=6(楼8层, 乘了6个人),则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为:m =0 0 1 0 0 01 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 1 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 10 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0c = 1 1 0 1 0 1 1 14.解决方法(MATLAB程序代码):n=10;r=10;d=1000;a=0;for l=1:dm=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r));c=zeros(n,1);for i=1:nfor j=1:rif m(i,j)==1c(j)=1;break;endcontinue;endends=0;for x=1:nif c(x)==1s=s+1;endcontinue;enda=a+s;enda/d5.实验结果ans = 6.5150 那么, 当楼高11层, 乘坐10人时, 电梯需停次数的数学期望为6.5150。
数学建模 -实验报告1

������������⁄������������ = ������������(1 − (������ + ������)) − ������1������∗������,
(4 − 3)
������������∗⁄������������ = −������1������∗������ + ������2������
二、 问题分析
建立肿瘤细胞增长模型时,我们可以从自由增长模型开始分析,引进 Logistic 阻滞增长模型,构成肿瘤细胞增长初步框架。再者肿瘤细胞不同于普 通细胞,其生长受到人体自身免疫系统的制约。于是综合考虑正常细胞转化,癌 细胞增殖,癌细胞死亡,癌细胞被效应细胞消除等情况,建立动力学方程。并对 模型进行适当简化求解。在放射治疗方案的设计中,我们可以引入放射生物学中 广泛接受的 LQ 模型对问题进行分析,由于放疗对人体伤害相当大,因此我们采 取分次逐次放疗的方式进行治疗。我们具体分两种情形进行讨论,一是在总剂量 一定的条件下,不同的分次剂量组合对生物效应的影响;二是在产生相同生物效 应的情况下,分析最优的分次剂量组合。
易算出癌细胞转入活动期已有 300 多天,故如何在早期发现癌症是攻克癌症的关键之一 (2)手术治疗常不能割去所有癌细胞,故有时需进行放射疗法。射线强度太小无法杀
死癌细胞,太强病人身体又吃不消且会使病人免疫功能下降。一次照射不可能杀死全部癌细 胞,请设计一个可行的治疗方案(医生认为当体内癌细胞数小于 100000 个时即可凭借体内 免疫系统杀灭)。
进一步简化,根据(4-4),(4-5)式可知,效应细胞������∗和复合物������有出有进.假 设出入保持平衡,则有
������ + ������∗ = C (C 为常数)
数学建模优秀实验报告

一、实验背景与目的随着科学技术的不断发展,数学建模作为一种解决复杂问题的有力工具,在各个领域都得到了广泛应用。
本实验旨在通过数学建模的方法,解决实际问题,提高学生的数学思维能力和解决实际问题的能力。
二、实验内容与步骤1. 实验内容本实验选取了一道具有代表性的实际问题——某城市交通拥堵问题。
通过对该问题的分析,建立数学模型,并利用MATLAB软件进行求解,为政府部门提供决策依据。
2. 实验步骤(1)问题分析首先,对某城市交通拥堵问题进行分析,了解问题的背景、目标及影响因素。
通过查阅相关资料,得知该城市交通拥堵的主要原因是道路容量不足、交通信号灯配时不当、公共交通发展滞后等因素。
(2)模型假设为简化问题,对实际交通系统进行以下假设:1)道路容量恒定,不考虑道路拓宽、扩建等因素;2)交通信号灯配时固定,不考虑实时调整;3)公共交通系统运行正常,不考虑公交车运行时间波动;4)车辆行驶速度恒定,不考虑车辆速度波动。
(3)模型构建根据以上假设,构建以下数学模型:1)道路容量模型:C = f(t),其中C为道路容量,t为时间;2)交通流量模型:Q = f(t),其中Q为交通流量;3)拥堵指数模型:I = f(Q, C),其中I为拥堵指数。
(4)模型求解利用MATLAB软件,对所构建的数学模型进行求解。
通过编程实现以下功能:1)计算道路容量C与时间t的关系;2)计算交通流量Q与时间t的关系;3)计算拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系。
(5)结果分析与解释根据求解结果,分析拥堵指数与时间、交通流量、道路容量之间的关系。
针对不同时间段、不同交通流量和不同道路容量,提出相应的解决方案,为政府部门提供决策依据。
三、实验结果与分析1. 结果展示通过MATLAB软件求解,得到以下结果:(1)道路容量C与时间t的关系曲线;(2)交通流量Q与时间t的关系曲线;(3)拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系曲线。
2. 结果分析根据求解结果,可以得出以下结论:(1)在高峰时段,道路容量C与时间t的关系曲线呈现下降趋势,说明道路容量在高峰时段不足;(2)在高峰时段,交通流量Q与时间t的关系曲线呈现上升趋势,说明交通流量在高峰时段较大;(3)在高峰时段,拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系曲线呈现上升趋势,说明拥堵指数在高峰时段较大。
数字应用建模实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,数字建模在各个领域中的应用越来越广泛。
数字应用建模是将现实世界的复杂问题转化为数学模型,通过计算机模拟和分析,为决策提供科学依据。
本实验旨在通过数字应用建模的方法,解决实际问题,提高学生对数学建模的理解和应用能力。
二、实验目的1. 理解数字应用建模的基本原理和方法;2. 掌握数学建模软件的使用;3. 提高解决实际问题的能力;4. 培养团队合作精神和沟通能力。
三、实验内容1. 实验题目:某城市交通流量优化研究2. 实验背景:随着城市人口的增加,交通拥堵问题日益严重。
为了缓解交通压力,提高城市交通效率,本研究旨在通过数字应用建模方法,优化该城市的交通流量。
3. 实验步骤:(1)数据收集:收集该城市主要道路的实时交通流量数据、道路长度、交叉口数量、道路等级等数据。
(2)建立数学模型:根据交通流量数据,建立交通流量的数学模型,如线性回归模型、多元回归模型等。
(3)模型求解:利用数学建模软件(如MATLAB、Python等)对建立的数学模型进行求解,得到最优交通流量分布。
(4)结果分析:对求解结果进行分析,评估优化后的交通流量分布对缓解交通拥堵的影响。
(5)模型改进:根据分析结果,对模型进行改进,以提高模型的准确性和实用性。
4. 实验结果:(1)通过建立数学模型,得到优化后的交通流量分布。
(2)优化后的交通流量分布较原始分布,道路拥堵程度明显降低,交通效率得到提高。
(3)通过模型改进,进一步优化交通流量分布,提高模型的准确性和实用性。
四、实验总结1. 本实验通过数字应用建模方法,成功解决了某城市交通流量优化问题,提高了交通效率,为城市交通管理提供了科学依据。
2. 在实验过程中,学生掌握了数学建模的基本原理和方法,熟悉了数学建模软件的使用,提高了解决实际问题的能力。
3. 实验过程中,学生学会了团队合作和沟通,提高了自己的综合素质。
五、实验心得1. 数字应用建模是一种解决实际问题的有效方法,通过建立数学模型,可以将复杂问题转化为可操作的解决方案。
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在下面的题目中选做100分的题目,给出详略得当的答案。
一.通过举例简要说明数学建模的一般过程或步骤。
(15分)答:建立数学模型的方法大致有两种,一种是实验归纳的方法,即根据测试或计算数据,按照一定的数据,按照一定的数学方法,归纳出系统的数学模型;另一种是理论分析的方法,具体步骤有五步(以人口模型为例):1、明确问题,提出合理简化的假设:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息2、建立模型:据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系。
(查资料得出数学式子或算法)。
3、模型求解:利用数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要做出进一步的简化或假设。
注意要尽量采用简单的数学公具。
例如:马尔萨斯模型,洛杰斯蒂克模型4、模型检验:根据预测与这些年来人口的调查得到的数目进行对比检验5、模型的修正和最后应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,根据预测模型,制定方针政策,以实现资源的合理利用和环境的保护。
二.把一张四条腿等长的正方形桌子放在稍微有些起伏的地面上,通常只有三只脚着地,然而只需稍为转动一定角度,就可以使四只脚同时着地,即放稳了。
(1) 请用数学模型来描述和证明这个实际问题; (2)讨论当桌子是长方形时,又该如何描述和证明?(15分)答:模型假设:1.椅子四条腿一样长,椅脚与地面的接触部分相对椅子所占的地面面积可视为一个点。
2.地面凹突破面世连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有向台阶那样的情况),即地面可看作数学上的连续曲面。
3.相对椅脚的间距和椅子腿的长度而言,地面是相对平坦的,即使椅子在任何位置至少有三条腿同时着地。
4.椅子四脚连线所构成的四边形是圆内接四边形,即椅子四脚共圆。
5.挪动仅只是旋转。
我们将椅子这两对腿的交点作为坐标原点,建立坐标系,开始时AC、BD这两对腿都在坐标轴上。
将AC和BD这两条腿逆时针旋转角度θ。
记AC到地面的距离之和为f(θ)。
记BD到地面的距离之和为g(θ)。
易得f(θ),g(θ)至少有一个为零。
不妨设f(0)>0,g(0)=0。
定义函数h(θ)=f(θ)-g(θ),因此h(0)>0由对称性知,h(π/2)<0。
根据介值定理可知,存在θ0,使得h(θ0)=0。
所以四脚可以同时着地。
不妨设f(0)>0,g(0)=0。
定义函数h(θ)=f(θ)-g(θ),因此h(0)>0。
当图形旋转到BD 位 于x 轴上时旋转角度θ1,此时h(θ1)<0。
根据介值定理可知,存在θ,使h(θ)=0。
所以,长方形的桌子可以放平。
三.不太光滑的台面上有两个单位质量、体积可以忽略不计的物块,这两个物块之间连有一根弹簧,两个物块又分别通过一个弹簧固定在墙上,且三个弹簧均处于自然伸长状态,其长度均为10。
将两个物块分别拉伸一段距离后缓慢放开,弹簧质量系统就会运动。
已知运动开始前,第一个物快向右偏离平衡位置的距离为2,第二个物快向右偏离平衡位置的距离为3,请建立描述其运动规律的数学模型。
(15分)答: 解:设()f t,l,m,g,k 0,m 5==量纲:[][][][][]21t T l L m M g LT k MT --=====量纲矩阵:01010A 00101r 310021⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥--⎣⎦12345y y 01010y 001010y 10021y ⎧⎫⎪⎪⎡⎤⎪⎪⎪⎪⎢⎥=⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎢⎥--⎣⎦⎪⎪⎪⎪⎩⎭有m-r =5-3=2个基本解。
()()TT121111y 0,,1,,1y 1,,0,,02222⎧⎫⎧⎫=--=-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭即:11111222212l m g ktl gππ---==()12F ,0ππ=与()f t,l,m,g,k 0=等效。
由11112222222tl gt l g ππ--=⇒==由()()1221F,0πππϕπ=⇒=,其中ϕ为未知函数。
∴()12112kl t mg π⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭四. 生产饮料用需要两种资源——劳动力和原材料,某公司制定生产计划,生产三种不同口味的饮料,生产管理部门提供的数据如下:每天供应原材料200kg, 每天可供使用的劳动力为 150h 。
请建立数学模型,确定三种产品的日产量使总收益最大。
(10分)五. 若某地区的A 、B 、C 三单位共有专门人才1800人。
若每年每单位各分1/2给其它两个单位交流,请给出这三个单位的人才分布的递推关系,并指出状态转移矩阵。
已知目前三单 位各有人才200,600与1000,问明年、后年三单位人才分配如何?(15分)六. 有甲、乙两颗非均匀的正四面体骰子,它们的四个面分别刻有1、2、3、4、的字样,但这四个面出现的概率依次为0.2,0.25,0.3,0.25。
现随机抛掷甲、乙两颗骰子一次,并记事件A={甲出现的数字大于乙出现的数字},请给出用概率的方法计算P(A),或编程计算P(A) 的仿真步骤与程序。
(15分)答:设事件B i 表示甲骰子出现的数字为i ,事件C i 表示乙骰子出现的数字为i 。
则A=B 2C 1+B 3C 1+B 4C 1+B 3C 2+B 4C 2+B 4C 3P(A)=0.25*0.2+0.3*0.2+0.25*0.2+0.3*0.25+0.25*0.25+0.25*0.3=0.3725使用matlab模拟时分为五个步骤,产生随机数,将随机数分类,比较计数,计算事件A的频率并用频率模拟概率,比较模拟结果与理论值的误差。
程序如下:cnt=0; 运行结果为:0.3730. 计算相对误差=0.13%for i=1:1:5000x=rand();y=rand();a=0;b=0;if x<0.2a=1;elseif x<0.45a=2;elseif x<0.75a=3;elsea=4;endif y<0.2b=1;elseif y<0.45b=2;elseif y<0.75b=3;elseb=4;endif a>bcnt=cnt+1;endendcnt/5000abs((cnt/5000-0.3725)/0.3725)七. 选拔一名学生干部,现在有三位候选人,选拔要从四个方面来衡量:思想品德、领导才能、学习成绩、人际交往。
(1)请用层次分析法给出该决策的层次结构模型;(2)简要介绍运用层次分析法得到该问题最后方案的整个过程;(3)给出逆对称矩阵A一致性指标CI的定义,并指出评价该矩阵在一致性方面是否可以接受的一般标准是什么?(15分)A(i=1,2, 3, (7)八.某公司拟在市东、西、南三区建立门市部,假设三个区共有7个位置点i可共选择,且规定:东区只能在1A ,2A ,3A 中至多选两个; 西区则在4A ,5A 中至少选一个; 南区则在6A ,7A 中至少选一个;如选用i A ,设备投资估计为i b 万元,每年可获利润估计为i c 万元,问在投资总额不超过B 万元的条件下,怎样选址可使公司年利润最大?请给出数学模型。
(10分)九.某养殖场把牛按体重分为W 1,W 2,W 3,W 4四个等级,相应地把一年按季节分为四个生长阶段。
当牛体重长到第四个等级时,养殖场就会将其出售。
假定经过一个季度能从下一级长到上一级的牛所占比例为f i (i=1,2,3),0<f i <1 ,且不考虑牛的死亡和出生情况,请给出一年内牛的体重增长模型。
若已知年初该养牛场有1000头乳牛(W 1级别),且.6.0,7.0,8.0321===f f f 请问年底该养殖场还有多少头牛?(15分)十. (15分) 判断正误,正确打√,错误打×1. 任意拿出黑白两种颜色的棋子共6个, 排成一个圆圈. 然后在两颗颜色相同的棋子中间放一颗黑色棋子,在两颗颜色不同的棋子中间放一颗白色棋子,放完后撤掉原来所放的棋子.再重复以上的过程。
这样重复进行下去各棋子的颜色最终一定会变黑。
×2. 一个线性规划问题,如果存在最优解, 则最优解一定能在可行域的顶点中取到。
×十一.(15分) 一种耐用新产品进入市场后,一般会经过一个销售量先不断增加,然后逐渐下降的过程,称为产品的生命周期。
生命周期曲线可能有若干种情况,其中有一种为钟型,试建立数学模型分析此现象(不求解)。
答:产品的传播途径大致可分为两种,第一种是消费者之外的传播,即通过广告或消费者到商城观察到的 方式传播,第二种是消费者之间的传播,即购买者对其他非购买者的交谈传播。
由于是耐用品,则二次购买的情况可忽略不计。
设潜在消费者人数为k.已购买商品的消费这数目为n 。
在Δt 时间内两种方式增加的消费者数目分别为Δn1=a(k-n),n2=b(k-n)n Δt, n=n1+n2。
令Δt —>0,可得,求解微分方程,带入初值n(0)=0,的到n=f(t),曲线为钟形曲线。
十二.(15分) 为防止酒后驾车造成事故,需研究血液中酒精浓度随时间的变化规律。
人饮酒后,酒精在体内逐渐被吸收,也就是体内酒精浓度逐渐降低。
酒精浓度降低的速率与体内当时酒精的浓度成正比。
对下述情况: 1) 单次饮酒。
2) 等间隔饮酒,每次饮酒量相同。
建立数学模型分析体内酒精浓度随时间的变化规律(不求解)。
十三.(10分) 一奶制品加工厂用牛奶生产A 1,A 2 两种奶制品, 1桶牛奶可以在设备甲上用12小时加工成3公斤A 1,或者在设备乙上用8小时加工成4公斤A 2。
根据市场需求,生产的A 1,A 2全部能售出,且每公斤A1获利24元,每公斤A2利16元。
现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应,每天工人总的劳动时间为480小时,并且设备甲每天至多能加工100公斤A1,设备乙的加工能力没有限制。
试为该厂制订一个生产计划,使每天获利最大。
十四.(15分)下面二题任选一个。
(1)从6双不同的手套中任取5只,记事件A={5只手套中至少有2只配成一双的概率}。
给出用计算机计算P(A)的算法步骤和程序。
(2)一个慢跑者在平面上沿曲线x2+y2=25以恒定的速率v=2跑步,方向为逆时针方向。
这时有一只狗攻击他. 这只狗从原点出发,以恒定速率w =3跑向慢跑者,狗的运动方向始终指向慢跑者。
给出用计算机求解狗的运动轨迹的算法步骤和程序。
答:设时间为t,并且t=0时刻,人的坐标为(5,0)。
狗的坐标为(x,y)。
由几何关系可得,人在t时刻的坐标为(5cos5sin)。
狗在t时刻移动的方向余弦为cosα=cosβ=由此以及已知条件可得微分方程组使用matlab中四五阶龙格—库塔法,计算方程的数值解,并画出图像,得到狗运动的轨迹。
程序如下:Fun.mfunction s=fun(t,y)s=zeros(2,1);s(1)=(5*cos(2*t/5)-y(1))*3/sqrt((y(1)-5*cos(2*t/5))^2+(y(2)-5*sin(2*t/5))^2);s(2)=(5*sin(2*t/5)-y(2))*3/sqrt((y(1)-5*cos(2*t/5))^2+(y(2)-5*sin(2*t/5))^2);test.m[t,y]=ode45('fun',[0,2],[0 0])plot(y(:,1),y(:,2),'*')T=0:0.1:2*pi;X=5*cos(T);Y=5*sin(T);hold on;plot(X,Y,'-')得到的结果如图所示。