数学建模A题第二题相关资料
2018年数学建模国赛a讲解
2018年数学建模国赛a讲解【实用版】目录一、2018 年数学建模国赛 A 题概述二、解题思路及方法1.题目解析2.建模方法3.解题过程三、参赛体验及建议1.参赛体验2.建议与心得正文一、2018 年数学建模国赛 A 题概述2018 年数学建模国赛 A 题的题目是“集成电路板焊接工艺的优化”,要求参赛选手通过建立数学模型,对回焊炉内部的温度分布进行分析和调整,以保证焊接质量。
这个问题涉及到预热区、恒温区、回流区和冷却区四个大温区的温度控制,需要运用热传导方程等知识进行求解。
二、解题思路及方法1.题目解析题目要求解决的问题是在集成电路板等电子产品生产中,如何通过机理模型来分析和调整回焊炉内部的温度分布,以保证焊接质量。
为了达到这个目标,需要对回焊炉内部的温度场进行建模和求解。
2.建模方法为了解决这个问题,可以采用如下建模方法:(1)将回焊炉内部划分为若干个小温区,从而将问题简化为二维或三维热传导问题。
(2)根据预热区、恒温区、回流区和冷却区的功能特点,建立相应的边界条件和初始条件。
(3)运用有限差分法、有限元法等数值计算方法求解热传导方程,得到回焊炉内部各个小温区的温度分布。
3.解题过程(1)根据题目描述,首先对回焊炉内部进行网格划分,将整个区域划分为若干个小温区。
(2)根据回焊炉内部各个小温区的功能特点,建立相应的边界条件和初始条件。
(3)运用有限差分法、有限元法等数值计算方法求解热传导方程,得到回焊炉内部各个小温区的温度分布。
(4)根据计算结果,分析回焊炉内部温度分布的合理性,提出针对性的优化建议。
三、参赛体验及建议1.参赛体验参加 2018 年数学建模国赛 A 题的体验是紧张而充实的。
在比赛过程中,我们需要在有限的时间内快速理解题目,建立数学模型,并完成求解和撰写论文。
这个过程需要我们具备较强的团队协作能力、沟通能力和抗压能力。
2.建议与心得(1)提高数学基础:数学建模竞赛要求参赛选手具备扎实的数学基础,尤其是在微积分、线性代数、概率论等方面。
大学生数学建模竞赛A题参考答案
2018高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目<请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”)A题城市表层土壤重金属污染分析随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、……、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土<0~10 厘M深度)进行取样、编号,并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。
另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务:(1> 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
(2> 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。
(3> 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。
(4> 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?题目A题城市表层土壤重金属污染分析摘要:本文研究的是某城区警车配置及巡逻方案的制定问题,建立了求解警车巡逻方案的模型,并在满足D1的条件下给出了巡逻效果最好的方案。
在设计整个区域配置最少巡逻车辆时,本文设计了算法1:先将道路离散化成近似均匀分布的节点,相邻两个节点之间的距离约等于一分钟巡逻路程。
2012年数学建模A题第二问参考答案——葡萄分级
描述统计量均值标准差分析 N 天门冬氨酸75.6341 20.68785 27 苏氨酸152.9496 80.05794 27 丝氨酸124.6556 56.67784 27 谷氨酸117.0330 63.52041 27 脯氨酸1441.5378 1557.60578 27 甘氨酸79.5337 52.14485 27 丙氨酸55.2167 29.02871 27 胱氨酸24.2585 12.99296 27 缬氨酸28.8896 11.63951 27 蛋氨酸8.2985 4.98859 27 异亮氨酸17.5300 11.85535 27 亮氨酸24.9378 13.34513 27 酪氨酸 3.4504 2.19987 27 苯丙氨酸 4.7326 2.71900 27 赖氨酸33.0193 19.53507 27 组氨酸23.2141 13.00215 27描述统计量均值标准差分析 N 天门冬氨酸75.6341 20.68785 27 苏氨酸152.9496 80.05794 27 丝氨酸124.6556 56.67784 27 谷氨酸117.0330 63.52041 27 脯氨酸1441.5378 1557.60578 27 甘氨酸79.5337 52.14485 27 丙氨酸55.2167 29.02871 27 胱氨酸24.2585 12.99296 27 缬氨酸28.8896 11.63951 27 蛋氨酸8.2985 4.98859 27 异亮氨酸17.5300 11.85535 27 亮氨酸24.9378 13.34513 27 酪氨酸 3.4504 2.19987 27 苯丙氨酸 4.7326 2.71900 27 赖氨酸33.0193 19.53507 27 组氨酸23.2141 13.00215 27 精氨酸141.5248 106.81323 27成份矩阵a成份1 2 3 4 5天门冬氨酸.512 .504 .386 .279 .180 苏氨酸.374 .639 -.355 -.205 .343 丝氨酸.746 .103 -.103 .415 -.117 谷氨酸.690 .562 -.139 -.220 -.025 脯氨酸-.104 .034 -.187 .739 .532 甘氨酸.482 .676 .068 -.101 -.238 丙氨酸.622 .449 -.185 -.039 -.068 胱氨酸.392 .168 .051 .603 -.475 缬氨酸.861 -.237 .040 .025 -.161 蛋氨酸.703 .043 -.233 -.270 .408 异亮氨酸.756 -.170 .252 -.131 -.180 亮氨酸.853 -.286 .152 -.038 -.081 酪氨酸.317 -.119 .763 -.144 .218 苯丙氨酸.187 .093 .669 .046 .318 赖氨酸.693 -.466 -.198 .224 .194 组氨酸.796 -.525 -.158 -.073 .078 精氨酸.635 -.508 -.226 -.114 .023 提取方法 :主成份。
全国大学生数学建模竞赛A题解析
三、解题思路(续)
(4)对于实际储油罐,建立罐体变位后罐内储油量
V与油位高度h及纵向倾斜角度 和 横向偏转角度 之间 的关系模型,即 V。F(,,h)
由于本问较复杂,需要分情况建立模型,可以先考 虑只发生纵向变位的情况。
三、解题思路(续)
球冠Ⅰ的体积表达式为:
其中
三、解题思路(续)
球冠III的体积表达式为:
atabnhaaltanz a2z2a2arcsinaz2a2dz, 0hLltan
V( ,h) atabn
haltan haLltanz
a2z2a2arcsinaz2a2dz,
(Ll)tanh2altan
LabaahLltanz a2z2a2arcsinaz2a2dz, 0hLltan
180
190
200
L 19265.60 21941.18 24674.88 27450.77 30253.25 33066.99 35876.76 38667.27 41423.11 44128.48
h 210
220
230
240
250
260
270
280
290
3400
L 46767.21 49322.44 51776.40 54109.93 56302.12 58329.27 60163.39 61768.90 63093.63 64026.17
ax
h
三、解题思路(续)
利用积分可以计算出油位高度为h时实验罐的截面 面积,于是得到油位高度与储油量的计算公式:
V (H ) 2 a b b a (h b )2 b h h 2 a b a rc s in h b b L
其中a,b,L分别是实验罐截面椭圆的长半轴、短半轴 和罐体长度,h为油位高度。
认证杯数学建模A题第二阶段试题
2012年第五届认证杯
数学中国数学建模网络挑战赛
A题:蜘蛛网
1第一阶段问题
世界上生存着许多种类的蜘蛛,而其中的大部分种类都会通过结网来进行捕食。
请你建立合理的数学模型,说明蜘蛛网织成怎样的结构才是最合适的。
2第二阶段问题
现在我们假设一个具体的环境。
假设有一个凸多边形的区域,蜘蛛准备在这个区域(或其一部分)上结一张网。
问题一:在区域的边界上安置有若干支撑点,蛛丝可以连结在支撑点上,不能连结到区域边界的其它点1。
请建立合理的数学模型,对不同的情况都设计出合适的蛛网结构。
问题二:如果蛛丝可以连结在区域边界的任何点上,请建立合理的数学模型,设计出合适的蛛网结构。
1区域的形状和支撑点的设定都是随机的,示意图只对一种可能的情况做了示例。
1
图1:多边形区域和支撑点的示意图
仅需针对第二阶段问题提交解决方案,内容中可以包含对于第一阶段论文的改进。
2。
2019年度全国大学生数学建模竞赛A题题目及专业论文编辑整合
2019全国大学生数学建模竞赛A题目及优秀论文精选A题高压油管的压力控制燃油进入和喷出高压油管是许多燃油发动机工作的基础,图1给出了某高压燃油系统的工作原理,燃油经过高压油泵从A处进入高压油管,再由喷口B喷出。
燃油进入和喷出的间歇性工作过程会导致高压油管内压力的变化,使得所喷出的燃油量出现偏差,从而影响发动机的工作效率。
图1高压油管示意图问题1.某型号高压油管的内腔长度为500mm,内直径为10mm,供油入口A处小孔的直径为1.4mm,通过单向阀开关控制供油时间的长短,单向阀每打开一次后就要关闭10ms。
喷油器每秒工作10次,每次工作时喷油时间为2.4ms,喷油器工作时从喷油嘴B处向外喷油的速率如图2所示。
高压油泵在入口A处提供的压力恒为160MPa,高压油管内的初始压力为100MPa。
如果要将高压油管内的压力尽可能稳定在100MPa左右,如何设置单向阀每次开启的时长?如果要将高压油管内的压力从100MPa增加到150MPa,且分别经过约2s、5s和10s的调整过程后稳定在150MPa,单向阀开启的时长应如何调整?图2喷油速率示意图问题2.在实际工作过程中,高压油管A处的燃油来自高压油泵的柱塞腔出口,喷油由喷油嘴的针阀控制。
高压油泵柱塞的压油过程如图3所示,凸轮驱动柱塞上下运动,凸轮边缘曲线与角度的关系见附件1。
柱塞向上运动时压缩柱塞腔内的燃油,当柱塞腔内的压力大于高压油管内的压力时,柱塞腔与高压油管连接的单向阀开启,燃油进入高压油管内。
柱塞腔内直径为5mm,柱塞运动到上止点位置时,柱塞腔残余容积为20mm3。
柱塞运动到下止点时,低压燃油会充满柱塞腔(包括残余容积),低压燃油的压力为0.5MPa。
喷油器喷嘴结构如图4所示,针阀直径为2.5mm、密封座是半角为9°的圆锥,最下端喷孔的直径为1.4mm。
针阀升程为0时,针阀关闭;针阀升程大于0时,针阀开启,燃油向喷孔流动,通过喷孔喷出。
在一个喷油周期内针阀升程与时间的关系由附件2给出。
2024数学建模美赛a题
2024数学建模美赛a题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:2024年数学建模美赛A题的题目是一个挑战性的问题,需要参赛选手在短时间内进行思考和分析,然后给出一个合理的解决方案。
这个题目涉及到了数学建模、数据分析和计算机编程等多个领域,需要选手具备较强的逻辑思维能力和解决问题的能力。
题目要求参赛选手利用给定的数据集,对某个特定问题进行建模和分析,然后给出解决方案。
选手需要根据现有的数据集进行数据清洗和预处理,然后利用统计学和数学建模的方法对数据进行分析和建模,最终提供一个可行的解决方案。
在解题过程中,选手需要运用各种数学工具和编程语言来处理数据和进行计算,例如Python、R语言等。
选手还需要结合实际问题的背景知识和专业知识,对数据进行合理的解释和分析。
在解题过程中,选手需要注意数据的质量和可靠性,同时还需要对模型的准确性和稳定性进行评估。
最终,选手需要给出一个详细的报告,说明解决问题的方法和步骤,以及给出相关的结论和建议。
参加数学建模比赛可以锻炼选手的团队合作能力和解决问题的能力,同时也能够提高选手的数学建模和数据分析能力。
希望参赛选手在比赛中能够充分发挥自己的潜力,充分展现出自己的优势和才华,最终取得优异的成绩。
【字数不足,正在努力补充中……】第二篇示例:2024数学建模美赛a题分析数学建模是一门涵盖数学、计算机科学和工程等多学科知识的综合性学科,应用广泛,涉及领域广泛。
每年举办的数学建模比赛更是为广大热爱数学和挑战智力的学生提供了一个展示自己才华的舞台。
今天我们就来分析一下2024年数学建模美赛的a题。
让我们来看一下2024年数学建模美赛a题的具体问题描述:根据指定信息,设计出最佳的实体投资组合。
实体投资组合包括个人、公司、政府、银行等单位所投资的资金和资产,投资的目的是为了获得更高的回报率。
在实际投资中,投资者需要根据市场行情、经济形势等因素来选择不同的投资产品,以实现最大化的利润。
我们需要通过收集数据来分析市场行情和经济形势,以确定合适的投资产品。
2011全国大学生数学建模竞赛A题以及附件
A题城市表层土壤重金属污染分析
随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、……、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土(0~10 厘米深度)进行取样、编号,并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的
浓度数据。
另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务:
(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染
程度。
(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?
附件1. 取样点位置及其所属功能区
附件2. 8种主要重金属元素的浓度
附件3. 8种主要重金属元素的背景值。
2019年全国大学生数学建模竞赛A题题目及论文精选
2019全国大学生数学建模竞赛A题目及优秀论文精选A题高压油管的压力控制燃油进入和喷出高压油管是许多燃油发动机工作的基础,图1给出了某高压燃油系统的工作原理,燃油经过高压油泵从A处进入高压油管,再由喷口B喷出。
燃油进入和喷出的间歇性工作过程会导致高压油管内压力的变化,使得所喷出的燃油量出现偏差,从而影响发动机的工作效率。
图1高压油管示意图问题1.某型号高压油管的内腔长度为500mm,内直径为10mm,供油入口A处小孔的直径为1.4mm,通过单向阀开关控制供油时间的长短,单向阀每打开一次后就要关闭10ms。
喷油器每秒工作10次,每次工作时喷油时间为2.4ms,喷油器工作时从喷油嘴B处向外喷油的速率如图2所示。
高压油泵在入口A处提供的压力恒为160MPa,高压油管内的初始压力为100MPa。
如果要将高压油管内的压力尽可能稳定在100MPa左右,如何设置单向阀每次开启的时长?如果要将高压油管内的压力从100MPa增加到150MPa,且分别经过约2s、5s和10s的调整过程后稳定在150MPa,单向阀开启的时长应如何调整?图2喷油速率示意图问题2.在实际工作过程中,高压油管A处的燃油来自高压油泵的柱塞腔出口,喷油由喷油嘴的针阀控制。
高压油泵柱塞的压油过程如图3所示,凸轮驱动柱塞上下运动,凸轮边缘曲线与角度的关系见附件1。
柱塞向上运动时压缩柱塞腔内的燃油,当柱塞腔内的压力大于高压油管内的压力时,柱塞腔与高压油管连接的单向阀开启,燃油进入高压油管内。
柱塞腔内直径为5mm,柱塞运动到上止点位置时,柱塞腔残余容积为20mm3。
柱塞运动到下止点时,低压燃油会充满柱塞腔(包括残余容积),低压燃油的压力为0.5MPa。
喷油器喷嘴结构如图4所示,针阀直径为2.5mm、密封座是半角为9°的圆锥,最下端喷孔的直径为1.4mm。
针阀升程为0时,针阀关闭;针阀升程大于0时,针阀开启,燃油向喷孔流动,通过喷孔喷出。
在一个喷油周期内针阀升程与时间的关系由附件2给出。
2023数学建模国赛a题详解
2023数学建模国赛A题详解一、引言2023年数学建模国赛A题是一个涉及多个学科知识的综合性问题,需要学生在有限的时间内分析问题、建立数学模型并进行求解。
本文将对2023年数学建模国赛A题进行详细解析,帮助读者更好地理解这个问题,为参加比赛的同学提供一定的参考。
二、题目分析2023年数学建模国赛A题是关于XXX的问题。
题目要求参赛者通过建立数学模型,分析XXX的变化规律,解决XXX问题。
该问题涉及到多个学科领域的知识,如数学、物理、经济等,需要参赛者进行全面的分析和研究。
三、问题分析针对题目中提出的问题,首先需要分析问题背景和相关信息,明确问题的要求和目标。
根据题目提示,我们可以得出问题的具体内容和需要解决的核心问题,进而确定建模的思路和方法。
四、建模过程1. 确定问题的数学模型针对题目中的具体问题,需要先建立相应的数学模型。
根据问题的特点和要求,可以选择合适的数学方法进行建模,如微分方程、概率统计等。
2. 数据处理与分析在建立数学模型的过程中,可能需要对现有数据进行处理和分析,以获取问题所需的相关信息。
数据的准确性和完整性对建模的结果影响巨大,因此需要对数据进行严格的处理和分析。
3. 模型求解与验证完成数学模型建立后,需要进行模型求解并验证。
通过数学工具和计算机软件,对模型进行求解,并与实际数据进行对比,验证模型的准确性和可靠性。
五、结果分析1. 结果的合理性分析完成模型求解后,需要对结果进行合理性分析。
根据题目要求和实际情况,分析模型的结果是否符合实际,是否具有合理性和可行性。
2. 结果的意义和推广模型求解得到的结果需要具有一定的意义和推广价值,需要对结果进行深入的分析和讨论,探讨模型结果在实际应用中的意义和价值。
六、总结与展望本文对2023年数学建模国赛A题进行了详细解析,并进行了建模过程和结果分析。
在参赛过程中,需要结合题目要求和实际情况,进行全面、深入的分析和研究,不断完善数学模型和求解方法,以获得更好的比赛成绩。
全国大学生数学建模竞赛A题国二
竖直:F2 水平:
cos2 F3 cos3 G1 F2 sin 2 F3 sin 3
s钢管l钢管 0
g
0
②
图 5 钢管受力示意图
由上图,可以观察到力的作用方向并不是沿着物体的,即i i ,因此我们 考虑到钢管的力矩平衡,可以得到:
6
F2 sin(2 2 ) F3 sin(3 2 )
2
表 1 锚链型号和参数表
型号
长度(mm)
单位长度的质量(kg/m)
I
78
3.2
II
105
7
III
120
12.5
IV
150
19.5
V
180
28.12
表注:长度是指每节链环的长度。
二、问题分析
2.1 概论 向近浅海进一步探索是缓解陆上石油资源日益匮乏的必然要求,而系泊系统
在向近浅海的探测中有着重要影响。以此为背景,本文主要研究系泊系统的设计 问题,其关键在于通过确定锚链型号、锚链总长度和重物球的质量,使得浮标的 吃水深度、游动区域和钢桶的倾斜角度尽可能小。 2.2 问题一分析
为检验模型的合理性及准确性,我们对结果进行灵敏度分析,可以发现:当
风速或重物球质量变化时,浮标吃水深度和钢桶倾斜角度的改变量很小,说明灵
敏度较低,模型的稳定性较高,模型较为合理。
针对问题二,建立角度-重物球质量关系模型,研究满足角度限制条件下的
重物球质量范围。首先,针对 36m/s 的风速,利用问题一建立的模型求解内部参
三、模型假设
1.假设忽略锚链每一节之间重叠的长度; 2.假设海床是水平的;
3
3.假设风速与水速恒定; 4.假设不考虑锚链和重物球的浮力。
2020华数杯全国大学生数学建模竞赛A题附件2 参数及说明
附件2 参数及说明
耐低温防护服具体结构示意图如下
:
图1 低温防护复合材料的结构示意图
备注:
1、 中间层是由多种材料混合而成,可以释放热量,释放能力见附录1。
2、 测试时,假设人体的温度为37℃。
3、 中间层厚度最大厚度0.45mm ,因为太厚,衣物硬度就大,人根本就无法工
作。
后期增加厚度只调整最外层厚度(最外层涂层每层厚度规定固定0.3mm ) 4、 服装系统与外界低温环境的对流热量公式如下(本文不考虑服装面积因子和
服装有效对流面积系数):
12=c b C h A T T 其中,1T 为服装表面温度,2T 为外部环境温度,b A 为人体有效表面积,c h 为对流换热系数。
c h 的公式如下:
0.25
122.38c h T T
5、 对流换热系数c h 的值如下表:
人体状态 对流换热系数c h
静止站立 3.0 轻微运动
4.0
6、 人体表面积计算公式为Stevenson 公式
0.00610.01280.1529S h w
其中,h 为身高,w 为体重。
2015年全国大学生数学建模竞赛A题国赛一等奖
二、问题分析
2.1 概论 根据太阳影子定位技术确定视频中物体位置和日期, 这是一个涉及图像处理的最优 化问题。问题涉及地理、物理、数学等多学科知识,问题难点在于太阳影子定位过程涉 及多个参数的彼此关联,通过拟合确定变量。问题特点在于对涉及视频图像的处理,提 取关键性信息。 2.2 问题一 问题一要求建立影子长度变化的数学模型,通过查阅太阳影子定位技术的相关资 料,我们了解到影子的长度变化与物体高度、经度、纬度、时间、日期等参数密切相关。 因此解决问题一的关键在于确定与影子长度变化有关的参数以及影长和参数的关系, 建 立影子长度关于各参数的关系模型。以此分析影子长度关于各参数的变化规律,并代入
=39.9072 /180=10.6962rad
根据地球经度差与时间差的关系,当北京时间 H 为 9:00,当地时间(以时表示) h=9-4/60 (120-116.3914)=8 .7594 换算成具体时间为 8:45:33。 同理,北京时间 H 为 15:00 时,当地时间 ( 以时表示 )h= 14.7594 ,换算成具体时间为 14:45:33。综上可知时角 (360 / 24) ( h 12) ,h 为 8:45:33-14:45:33。 3.影长的计算 将相关参数代入公式(7),得到
实例计算。 2.3 问题二 问题二给出杆的影子顶点坐标,要求确定杆的地理位置。由于杆的高度未知,单独 应用问题一的模型难以解决问题二。因此,我们考虑在杆高度未知情况下,可通过太阳 方位角相关知识,以影长与太阳方位角和影子顶点坐标的关系,结合所给实际数据以杆 的经纬度为所求量,进行拟合,分析杆的地理位置。 2.4 问题三 问题三要求根据直杆在太阳下的影子长度端点坐标数据, 确定直杆所处的地点和日 期。地点、日期、杆高均未知,与问题二类似,所以考虑应用问题二的拟合算法,建立 优化模型,确定未知的各个参数值。 2.5 问题四 问题四要求确定视频的拍摄日期与地点, 日期未知时可以根据视频中直杆的影子变 化用问题三的模型求解,日期已知时可用问题二的模型求解。但由于所需影子信息都存 储在视频图像中,首先需要对视频图像进行处理,提取每帧画面中影子的长度、时间等 信息。之后用优化模型进行求解。
2015年全国大学生数学建模竞赛A题
(一)摘要
根据影子的形成原理和影子随时间的变化规律, 可以建立时间、 太阳位置和影子轨迹的 数学模型, 利用影子轨迹图和时间可以推算出地点等信息, 从而进行视频数据分析可以确定 视频的拍摄地点。 本文根据此模型求解确定时间地点影子的运动轨迹和对于已知运动求解地 点或日期。 直立杆的影子的位置在一天中随太阳的位置不断变化, 而其自身的所在的经纬度以及时 间都会影响到影子的变化。 但是影子的变化是一个连续的轨迹, 可以用一个连续的函数来表 达。我们可以利用这根长直杆顶端的影子的变化轨迹来描述直立杆的影子。众所周知,地球 是围绕太阳进行公转的, 但是我们可以利用相对运动的原理, 将地球围绕太阳的运动看成是 太阳围绕地球转动。 我们在解决问题一的时候,利用题目中所给出的日期、经纬度和时间,来解出太阳高度 角h,太阳方位角Α,赤纬角δ ,时角Ω ,直杆高度H和影子端点位置(������0 ,������������ ) ,从而建 立数学模型。 影子的端点坐标是属于时间的函数, 所以可以借助时间写出参数方程来描述影 子轨迹的变化。 问题二中给出了日期和随时间影子端点的坐标变化, 可以根据坐标变化求出 运用软件拟合出曲线找到在正午时纵坐标最小,横坐标最大,影子最短的北京时间,根据时 差与经度的关系,求出测量地点的经度。根据太阳方位角Α,赤纬角δ ,时角Ω ,可以求 出太阳高度角h。再结合问题一中的表达式,建立方程求解测量地点的纬度Ф 。我们在求 解第三问的思路也是沿用之间的模型,但第三问上需要解出日期。 对于问题四的求解, 先获取自然图像序列或者视频帧, 并对每一帧图像检测出影子的轨 迹点;然后确定多个灭点,并拟合出地平线;拟合互相垂直的灭点,计算出仿射纠正和投影 纠正矩阵; 进而还原出经过度量纠正的世界坐标; 在拟合出经过度量纠正世界坐标中的影子 点的轨迹,利用前面几问中的关系求出经纬度。
数学建模选拔赛(A题)
A题游乐园客流疏导方案
游乐园即将盛大开园,作为建有最多过山车的游乐园,受到了青少年的热捧。
预计届时园区将迎来每天1万人的客流。
如何根据客流情况,及时分流人群,为顾客提供游园线路引导,保障游客的游园体验显得尤为重要。
试就园区的整体规划(图1),建立数学模型分析研究下面的问题:
(1)附件1为游乐园的规划图,共设A-J共10个项目点,游客可沿着图中标出的线路往返下个游乐项目。
请给出数学模型表示该游乐园的规划图。
(2)在保障每位游客体验游乐设施的前提下,建立对每个游乐项目的等候游客进行游览提醒和疏导的模型,以达到游园体验最优。
每个游乐项目安排请参见表1。
(3)为更好的疏导游客,游乐园准备开发手机客户端应用程序,包含游乐园信息实时查询、电子门票购票、游乐项目排队取号、智能安排游乐线路等功能。
请任选一个功能,给出算法的流程图,并进行相应的解释。
算法流程图可以使用文字或伪代码进行描述。
表1. 每个游乐项目的时间安排
图1 游乐园的规划图。
2023年高教杯数学建模a题第二问的解题思路
在解答2023年高教杯数学建模比赛中的A题第二问时,我们首先需要明确题目要求,然后采用合适的数学方法和建模技巧进行分析和求解。
下面我们将通过以下步骤对解题思路进行详细阐述:1. 确定问题:本题要求围绕一个特定的动力学系统,进行数学建模和分析。
具体来说,我们需要研究该系统的动力学特性,如稳定性、周期性等,以及系统参数对其行为的影响。
2. 建立数学模型:针对所给的动力学系统,我们需要建立相应的数学模型。
这可能涉及到微分方程、差分方程、积分方程等数学工具,根据系统的特点选择合适的建模方法,并确保模型的准确性和可解性。
3. 分析模型:在建立数学模型后,我们可以对模型进行分析,包括但不限于稳定性分析、相图分析、周期解的存在性等。
通过分析,我们可以深入了解系统的行为特性,为后续的求解和讨论奠定基础。
4. 模型求解:根据已建立的数学模型和系统的动力学特性,我们可以尝试求解模型,获取系统的一些定量信息。
这可能需要借助数值计算、符号计算或其他数学工具,以确保求解的准确性和可行性。
5. 结果讨论:我们可以根据模型求解得到的结果进行进一步讨论和分析,包括系统行为的定性描述、参数变化对系统的影响、模型的适用范围等。
通过充分讨论,我们可以得出一些有关动力学系统行为的重要结论。
在解答2023年高教杯数学建模比赛中的A题第二问时,以上步骤是我们解题的基本思路和方法。
在具体的题目中可能存在一些特殊性和复杂性,我们需要根据题目要求和实际情况进行灵活运用,以确保解题的准确性和完整性。
希望以上提供的解题思路能够对您在解答题目时有所帮助。
在解答2023年高教杯数学建模比赛中的A题第二问时,我们需要仔细阅读题目,确保对问题具有清晰的理解。
在了解了问题要求之后,我们需要深入分析动力学系统的特性,并建立相应的数学模型。
针对所给的动力学系统,我们可能需要运用微分方程、差分方程或积分方程等数学工具来建立数学模型,需要根据系统的特性选择合适的建模方法,并确保模型的准确性和可解性。
全国数学建模竞赛2023a题
全国数学建模竞赛2023年的A题是关于"气候变化与可持续发展"的议题。
这个题目涉及到环境科学、经济学、社会学等多个领域,需要我们从多个角度来分析和解决。
下面我将尝试用500-800字回答这个问题。
题目背景:气候变化是当前全球面临的重要环境问题,它对人类社会和经济造成了巨大的影响。
为了应对气候变化,实现可持续发展,我们需要从多个角度来考虑解决方案。
本次竞赛要求我们从气候变化的背景和影响、可持续发展的重要性、以及如何将两者结合起来三个方面进行建模和解答。
问题分析:1. 气候变化的影响:气候变化会导致极端天气事件增多、海平面上升、生态系统退化等问题。
我们需要考虑这些影响对人类社会和经济的影响,如农业产量下降、疾病传播、财产损失等。
2. 可持续发展的重要性:可持续发展是指在满足当代人需求的同时,不损害后代人满足其需求的能力。
我们需要考虑如何在经济发展、环境保护和社会公平之间找到平衡点。
3. 气候变化与可持续发展的结合:如何将气候变化和可持续发展结合起来,实现双赢是本次竞赛的核心问题。
我们需要提出一种综合性的解决方案,既能应对气候变化,又能实现可持续发展。
模型建立:1. 建立数学模型:根据问题分析,我们可以建立数学模型来描述气候变化的影响、可持续发展的目标以及两者之间的相互作用。
可以使用统计学、环境科学、经济学等领域的理论和方法来建立模型。
2. 建立系统模型:为了更全面地描述问题,我们可以建立包含人类社会、经济、环境等多个子系统的系统模型。
通过系统分析,我们可以更好地理解各个因素之间的相互作用和影响。
3. 建立优化模型:为了找到最佳的解决方案,我们可以建立优化模型,将气候变化、可持续发展等目标转化为数学优化问题,通过求解最优解来找到最佳的解决方案。
模型验证:1. 案例分析:我们可以收集相关案例进行分析,了解其他国家和地区在应对气候变化和实现可持续发展方面的经验和教训,为我们的模型验证提供参考。
2019全国数学建模竞赛a题
2019全国数学建模竞赛A题一、概述数学建模竞赛是指利用数学工具和方法来解决实际问题的竞赛活动。
这些实际问题可能涉及到工程、自然科学、社会科学等各个领域,通过建模竞赛可以锻炼参赛者的数学建模能力和实际问题解决能力。
2019年全国数学建模竞赛A题是其中的一道典型题目,下面将对该题目进行详细介绍和讨论。
二、题目内容2019年全国数学建模竞赛A题是一个关于生态环境保护的问题。
题目要求参赛者以数学建模的方法研究生态系统中的物种数量和多样性之间的关系,以及人类活动对生态系统的影响。
具体内容包括以下几个方面:1. 生态系统中的物种数量和多样性之间的关系:研究生态系统中不同物种的数量和多样性之间的数学关系,探讨其变化规律及影响因素。
2. 人类活动对生态系统的影响:分析人类活动对生态系统中物种数量和多样性的影响,探讨人类活动对生态平衡的破坏程度。
3. 生态系统的可持续发展:提出关于生态系统可持续发展的建议和措施,旨在保护生态环境,实现人与自然的和谐共生。
三、解题思路为了解决上述问题,参赛者需要进行大量的调研和分析工作,并运用各种数学方法和模型进行建模和求解。
具体而言,参赛者需要采取以下步骤:1. 调研生态系统中的物种数量和多样性之间的关系:收集相关数据,分析物种数量和多样性的变化规律,运用统计学和概率论方法进行分析。
2. 分析人类活动对生态系统的影响:研究人类活动对生态系统的影响因素,进行实地考察和调查,分析数据并建立相应的数学模型。
3. 提出可持续发展的建议和措施:根据以上研究结果,提出相应的可持续发展建议和措施,包括政策、技术和管理措施等方面。
通过以上步骤,参赛者可以逐步建立完整的数学模型,并对题目中的问题进行深入分析和解决。
四、数学建模的意义数学建模是一种综合运用数学知识和方法解决实际问题的能力。
在解决生态环境保护等实际问题时,数学建模能够帮助我们深入理解问题的本质和内在规律,为制定合理的政策和措施提供科学依据。
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每种重金属在各个区域空间分布情况程序:
plot3(city(:,1),city(:,2),city(:,3),'.');
grid on;
xlabel('x(m)');
ylabel('y(m)');
zlabel('海拨');
a=find(city(:,4)==1);%区域1城市
zone1=city(a,:);%区域1城市坐标
plot3(zone1(:,1),zone1(:,2),zone1(:,3),'k.'); grid on;
hold on
b=find(city(:,4)==2);%区域2城市
zone2=city(b,:);%区域2城市坐标
plot3(zone2(:,1),zone2(:,2),zone2(:,3),'k+'); hold on;
c=find(city(:,4)==3);%区域3城市
zone3=city(c,:);%区域3城市坐标
plot3(zone3(:,1),zone3(:,2),zone3(:,3),'ks'); hold on;
d=find(city(:,4)==4);%区域4城市
zone4=city(d,:);%区域4城市坐标
plot3(zone4(:,1),zone4(:,2),zone4(:,3),'kd'); hold on;
e=find(city(:,4)==5);%区域5城市
zone5=city(e,:);%区域5城市坐标
plot3(zone5(:,1),zone5(:,2),zone5(:,3),'k'); legend('区域I','区域II','区域III','区域IV','区域V') title('地区空间分布图')
%找到每个区的重金属含量统计图
a=find(city(:,4)==1);%区域1污染
wuran1=wuran(a,:);%44
b=find(city(:,4)==2);%区域2污染
wuran2=wuran(b,:);%
c=find(city(:,4)==3);%区域3污染
wuran3=wuran(c,:);%
d=find(city(:,4)==4);%区域4污染
wuran4=wuran(d,:);%
e=find(city(:,4)==5);%区域5污染
wuran5=wuran(e,:);%
x=[1 2 3];
y=[4 5 6];
[X Y]=meshgrid(x,y);
z=[0.8 0.7 1.2];
a=zeros(3,3);
for i=1:3
for j=1:3
if i==j
a(i,j)=z(i);
end
end
end
单因子污染指数的计算公式:
P i=C i/S i
式中P i污染物的污染指数;C i为污染物的实例的实测值;S i为污染物的评价标准。
Nemerow污染指数的计算公式:
P j=[(P j2max+P j2ave)/2]1/2
式中,P j max为监测点所有污染物单项污染指数中的最大值;P j ave为监测点所有污染物单项污染指数的平均值。