什么是数学建模
什么是数学建模?
1. 什么是数学建模?
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
2. 什么是数学模型?
数学模型是指用数学语言描述了的实际事物或现象。它一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
3. 为什么要建立数学模型?
在科学领域中,数学因为其众所周知的准确而成为研究者们最广泛用于交流的语言--因为他们普遍相信,自然是严格地演化着的,尽管控制演化的规律可以很复杂甚至是混沌的。因此,人们常对实际事物建立种种数学模型以期通过对该模型的考察来描述,解释,预计或分析出与实际事物相关的规律。
什么是数学建模
什么是数学建模数学建模是指运用数学的理论、方法和技术,以模型为基础,通过对实际问题进行抽象、建模、求解和验证,为实际问题的研究和决策提供可靠依据的过程。
数学建模可以帮助我们更好地理解、分析、解决实际问题。
它是一种综合运用数学、物理、计算机科学和其他相关学科知识的跨学科研究领域,可以应用于各个领域的问题,包括自然科学、工程技术、社会科学、医学、金融等。
数学建模的过程一般包括以下几个步骤:1. 定义问题和目标。
在这个阶段,我们需要对实际问题进行全面的了解,明确研究的目标和需要解决的问题是什么,确定问题的限制和条件。
2. 建立模型。
在这个阶段,我们需要根据实际问题的特点和需要解决的问题,选择适当的模型类型,建立数学模型。
模型应该尽可能简明明了,能够比较好地描述实际问题,并且便于求解。
3. 求解模型。
在这个阶段,我们需要根据所建立的模型,采用数学和计算机科学等相关方法,对模型进行求解,得到具体的结果和解决方案。
4. 验证模型。
在这个阶段,我们需要根据模型的求解结果,进行模型的验证。
验证模型的正确性和可靠性,以及对模型的结果进行误差分析和敏感性分析,以保证模型的可行性和实用性。
5. 应用模型。
在这个阶段,我们需要将模型的结果应用于实际问题的解决中。
根据模型的结果,提出相应的决策和措施,实现问题的解决和优化。
数学建模具有广泛的应用领域和重要性。
在物理、化学、生物学和工程技术等领域,数学建模可以帮助我们解决复杂的系统问题,如气候模型、流体力学模型、生物进化模型等。
在社会科学领域,数学建模可以应用于经济学、管理学、社会学等领域,对社会现象进行建模和预测,如人口增长模型、市场模型、网络模型等。
在医学领域,数学建模可以帮助我们研究疾病的发展和治疗方法,如病毒传播模型、治疗模型等。
在金融领域,数学建模可以帮助我们分析风险和投资策略,如股票价格模型、期权评估模型等。
总之,数学建模是一种重要的跨学科研究领域,以模型为基础,运用数学和相关学科知识,对实际问题进行抽象、建模、求解和验证,为实际问题的研究和决策提供可靠依据,具有广泛的应用领域和重要性。
什么是数学建模3篇
什么是数学建模第一篇:数学建模基础数学建模是指利用数学方法及其它学科的知识和技术,对实际问题进行抽象、分析和求解的一种综合性学科。
数学建模的目的是通过对实际问题的建模进行定量分析和解决,从而为实际问题提供可行的解决方案,为现代社会的发展提供技术和理论支持。
数学建模可以分为三个阶段:问题分析阶段、建模阶段和求解阶段。
在问题分析阶段,需要对实际问题进行详细的调查和分析,了解实际问题的背景以及运作模式。
在建模阶段,需要对实际问题进行抽象、量化并建立数学模型,确定模型的参数、变量及其相互关系。
在求解阶段,需要运用数学方法和技术对建立的数学模型进行求解,并给出实际问题的解决方案。
数学建模是一门综合性的学科,需要掌握数学、物理学、工程学等多学科的知识。
在数学方面,需要熟练掌握微积分、线性代数、统计学等数学基础知识,并能够灵活运用这些知识;在其它学科方面,需要了解相关学科的基本知识和应用技术,如电子技术、通信技术等。
此外,数学建模还需要高超的计算机应用技术,能够用计算机模拟实际问题的过程,并对其进行分析和求解。
总之,数学建模是一门综合性、学科交叉性强的学科,对全面培养学生的综合素质提出了更高的要求。
通过学习数学建模,可以培养学生的创新思维能力和解决实际问题的能力,提高综合应用数学知识解决实际问题的能力,并为未来走向各个领域和专业打下坚实基础。
第二篇:数学建模与实际应用数学建模是数学和实际应用之间的桥梁,主要应用于工程、自然科学和社会科学等领域。
在工程领域,数学建模可以应用于各种工程设计和工程管理中,如市政供水、排水、高速公路等。
在自然科学领域,数学建模可以应用于气象、生态学、地理学、天文学等领域,如预测天气、分析生态系统破坏的原因等。
而在社会科学领域,数学建模可以应用于经济、管理学、政治学等领域中,如预测股票市场走势、企业管理优化等。
数学建模与实际应用密不可分,具有卓越的应用价值和广阔的应用前景。
随着科技和工业的不断发展,实际问题的规模和复杂性也在不断提高,对数学建模提出了更高的要求。
什么是数学建模
新手入门:什么是数学建模数学建模数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。
数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。
这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。
不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解。
数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。
建模示例:椅子能在不平的地面上放稳吗日常生活中一件普通的事实:把椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然而只需稍挪支几次,就可以使四只脚同时着地,放稳了。
这个看来似乎与数学无关的现象能用数学语言给以表述,并用数学工具来证实吗?模型假设对椅子和地面应该作一些必要的假设:1. 椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触处可视为一个点,四脚的连线呈正方形。
2. 地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有像台阶那样的情况),即地面可视为数学上的连续曲面。
3. 对于椅脚的间距和椅腿的长度而言,地面是相对平坦的,使椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。
假设1显然是合理的。
假设2相当于给出了椅子能放稳的条件,因为如果地面高度不连续,譬如在有台阶的地方是无法使四只脚同时着地的。
至于假设3是要排除这样的情况:地面上与椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内,出现深沟或凸峰(即使是连续变化的),致使三只脚无法同时着地。
模型构成中心问题是用数学语言把椅子四只脚同时着地的条件和结论表示出来。
首先要用变量表示椅子的位置。
数学专业的数学建模
数学专业的数学建模数学建模是数学专业中重要的一门课程,它通过数学的方法和技巧解决实际问题。
本文将介绍数学建模的定义、应用领域、建模过程以及数学专业学生在数学建模中的作用。
一、数学建模的定义数学建模是将实际问题转化为数学问题,并应用数学方法和工具解决这些问题的过程。
它是数学与现实世界之间的桥梁,通过数学的抽象和建模能力,解决现实问题,提高生产效益和科学研究水平。
二、数学建模的应用领域数学建模广泛应用于各个领域,包括经济、生态、环境、物理、工程等。
在经济领域,数学建模可以帮助企业分析市场需求,制定最优营销策略;在生态领域,数学建模可以评估生物多样性,分析环境问题;在物理领域,数学建模可以解释物质运动规律;在工程领域,数学建模可以优化工艺流程,提高工程效率。
三、数学建模的过程数学建模的过程一般包括问题的分析、建立数学模型、求解模型和对结果的验证。
首先,需要对实际问题进行充分的分析,明确问题的要求和限制条件;其次,根据问题的特点,运用数学知识建立数学模型,将实际问题抽象为数学符号和方程;然后,对建立的数学模型进行求解,可以使用数值计算、优化算法等方法得到解析结果;最后,对结果进行验证,比较实际情况和模型预测,评估模型的准确性和可行性。
四、数学专业学生在数学建模中的作用数学专业学生在数学建模中发挥着重要的作用。
首先,他们具备扎实的数学基础和数学思维能力,能够快速理解和应用数学方法解决问题;其次,数学专业学生熟练掌握常用的数学工具和软件,能够高效地进行数学计算和模型求解;此外,他们对数学理论有深入的研究,能够通过对数学模型的优化和改进提升模型的准确性和可靠性。
总结:数学建模作为数学专业中重要的课程,对于培养学生的数学思维和解决实际问题的能力具有重要意义。
通过数学建模,学生能够将所学的数学知识应用到实际中,提升自己的综合素质。
希望广大学生能够重视数学建模的学习,不断提高自己的数学建模能力,为社会的发展做出贡献。
数学建模简介1
数学建模的方法和步骤
模型假设
在明确建模目的,掌握必要资料的基础上, 通过对资料的分析,根据对象的特征和建 模目的,找出起主要作用的因素,对问题 进行必要的、合理的简化,用精确的语言 提出若干符合客观实际的合理假设。
数学建模的方法和步骤
模型假设
作出合理假设,是建模至关重要的一步。 如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是 一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超 的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判 断力 ,善于辨别主次,而且为了使处理方 法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。
看谁答得快
1、某甲早8时从山下旅店出发沿一路径上山,下 午5时到达山顶并留宿。次日早8时沿同一路径下 山,下午5时回到旅店。某乙说,甲必在两天中 的同一时刻经过路径中的同一地点,为什么?
2、两兄妹分别在离家2千米和1千米且方向相反 的两所学校上学,每天同时放学后分别以4千米/ 小时和2千米/小时的速度步行回家,一小狗以6千 米/小时的速度从哥哥处奔向妹妹,又从妹妹处奔 向哥哥,如此往返直至回家中,问小狗奔波了多 少路程?
四、模型的特点:
逼真性和可行性 渐进性 强健性 可移植性 非预测性 条理性 技艺性 局限性
五、建模能力的培养:
具有广博的知识(包括数学和各种实际知 识)、丰富的经验、各方面的能力、注意 掌握分寸。
具有丰富的想象力和敏锐的洞察力
类比法和理想化方法
直觉和灵感
实例研究法
学 习 、 分 析 别 人 的 模 型 亲 手 去 做
模型集中反映了原型中人们需要的那一部分特征
什么是数学建模
什么是数学模型?
简单地说:数学模型就是对实际问题的一种 数学表述。
具体一点说:数学模型是以部分现实世界为某 种研究目的的一个抽象的、简化的数学结构。 这种数学结构可以是数学公式、算法、表格、 图示等。
什么是数学建模
数学建模与数学建模竞赛在说数学建模之前,首先来说一下什么是数学模型:数学模型,就是用数学语言(可能包括数学公式)去描述和模仿实际问题中的数量关系、空间形式等。
这种模仿当然是近似的,但又要尽可能逼真。
实际问题中有许多因素,在建立数学模型时你不可能、也没有必要把它们毫无遗漏地全部加以考虑,只能考虑其中的最主要的因素,舍弃其中的次要因素。
数学模型建立起来了,实际问题化成了数学问题,就可以用数学工具、数学方法去解答这个实际问题。
数学建模(Mathematical Modelling)简单的来说就是建立数学模型的一个过程。
是一种数学的思考方法,是“对现实的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符号的表示。
”从科学,工程,经济,管理等角度看数学建模就是用数学的语言和方法,通过抽象,简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学工具。
顾名思义,modelling一词在英文中有“塑造艺术”的意思,从而可以理解从不同的侧面,角度去考察问题就会有不尽的数学模型,从而数学建模的创造又带有一定的艺术的特点。
而数学建模最重要的特点是要接受实践的检验,多次修改模型渐趋完善的过程。
把实践结果与仿真结果、理论结果做比较,再修改理论、仿真程序、论文,再做实验、做仿真,再比较,再修改,递归到时间的完结,这是数学建模的思想和方法。
建模是一种十分复杂的创造性劳动,现实世界中的事物形形色色,五花八门,不可能用一些条条框框规定出各种模型如何具体建立,这里只是大致归纳一下建模的一般步骤和原则:1)模型准备: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)模型假设:为了利用数学方法,通常要对问题做必要的、合理的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面。
3)模型构成:根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把问题化4)模型求解:利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要作出进一步的简化或假设。
什么是数学建模
问题1、在我饲养的动物中,除了两只以外所有的动物都是狗,除了两只以外,所有 的都是猫,除了两只以外,所有的都是鹦 鹉,我总共养了多少只动物? 问题2、一头母牛价格10元钱,一头猪价 格3元钱,一头羊价格0.5元钱。一个农夫 买了一百头牲口,每种至少买了一头,总 共花了100元钱,问每种牲口买了多少头?
什么是数学建模?
数学建模(Methematical Modeling)是建立数 学模型的过程的缩略表示。 《简明不列颠百科全书》给出如下十分贴切 的解释:“这个术语的第二种用法是理论和分 析意义下的模型,也许是更为重要的一类模型。 本质上说,在物理和生物世界中的任何现实情 形,无论它是天然的或是与技术和人的干预有 关的,只要它可以用定量的术语来描述,就能 够通过建立模型使它服从解析的规律。” 有人说“在工业设计、经济设计或任何其他 设计中运用数学的语言和方法,实际上,就是 数学建模”。
问题:女孩子都爱美,你知道你穿多高跟的鞋, 看起来最美吗?
丢番图分析是数论的一大分支,其应用 范围极广,有著名的丢番图问题,以费马 最后定理而著称: n n n 设有方程 x y z ,其中n是大于2的正整 数,问此方程是否有整数解。 这是一个最著名的数论问题。
数学建模的主要过程:
实际问题 抽象、简化、明确变量和参数 根据某种“定律”或“规律”建立变量和参数间的一个明确的 数学关系(数学问题,或称为在此简化阶段上的一个数学模型)
解析地或近似地求解该数学问题
解释、验证 通 通不过 过 投入使用
约公元250年前后,古希腊对于丢番图的生 平事迹,人们知道得很少。但在一本《希腊诗 文选》中,收录了他的墓志铭:“坟中安葬着 丢番图, 多么令人惊讶, 它忠实地记录了所 经历的道路。 上帝给予的童年占六分之一, 又过十二分之一,两颊长胡, 再过七分之一, 点燃起结婚的蜡烛。五年之后天赐贵子, 可 怜迟到的宁馨儿, 享年仅及其父之半,便进 入冰冷的坟墓。 悲伤只有用数论的研究去弥 补, 又过四年,他也走完了人生的旅途。” 那么,丢番图享年几岁?
高一数学中的数学建模是什么
高一数学中的数学建模是什么在高一数学的学习中,我们会接触到一个新的概念——数学建模。
那么,到底什么是数学建模呢?简单来说,数学建模就是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化,建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学手段。
想象一下,你在生活中遇到了一个具体的问题,比如如何规划一个城市的公交线路,使得居民出行更加便捷高效;或者怎样安排生产计划,以最小的成本获得最大的利润。
这些实际问题往往复杂多变,涉及到众多因素。
但通过数学建模,我们可以把这些复杂的现实问题转化为数学问题,然后运用数学知识和工具进行分析和求解。
以一个常见的例子来说,假设我们要安排一场学校运动会的比赛项目日程。
这看起来似乎只是一个简单的组织工作,但实际上里面蕴含着数学建模的思想。
首先,我们需要考虑有多少个比赛项目,每个项目预计需要的时间,参赛学生的人数,场地的限制等因素。
我们可以把每个比赛项目看作一个“任务”,把场地看作“资源”,把时间看作“限制条件”。
然后,通过建立数学模型,比如制定一个表格,列出每个时间段可以进行的比赛项目,以确保在有限的时间内,所有比赛项目都能顺利完成,而且不会出现场地冲突或者时间冲突的情况。
再比如,在考虑储水箱的设计问题时。
我们需要确定储水箱的形状、大小,以满足一定的储水量需求,同时还要考虑制作成本最低。
这时候,我们可以运用数学中的几何知识和函数知识来建立模型。
通过计算不同形状(如圆柱体、长方体等)的体积和表面积,找到在满足储水量的前提下,表面积最小的形状,从而达到节约材料、降低成本的目的。
数学建模的过程通常包括以下几个步骤:第一步是提出问题。
这要求我们能够敏锐地观察生活中的现象,发现其中存在的问题,并明确问题的背景和要求。
第二步是作出假设。
由于实际问题往往非常复杂,我们需要对其进行简化和抽象,忽略一些次要因素,抓住主要因素,作出合理的假设。
第三步是建立模型。
根据所提出的问题和作出的假设,运用数学知识和方法,建立数学表达式、方程、不等式、函数等数学模型。
数学建模是什么
数学建模是什么
数学建模是指利用数学工具和方法分析和解决实际问题的过程,是一种跨学科的综合性应用科学研究方法。
数学建模的基本步骤包括:问题建模、假设、模型的构建、模型求解和模型评价。
在这个过程中,数学建模的核心是模型的构建和求解,其中模型的构建需要理解实际问题的基本特征和数学方法的应用,而模型求解则需要掌握数学分析、数值计算等技能和方法。
数学建模的应用范围非常广泛,包括但不限于自然科学、社会科学、经济学、工程学等领域的问题。
数学建模在现实生活中的应用包括:企业生产、物流配送、城市交通规划、自然资源评估、环境保护、金融、医学等各个领域。
数学建模的方法多种多样,常见的数学方法包括:微积分、线性代数、概率论、统计学、优化理论等。
通过对实际问题的建模、数学方法的应用和模型求解的计算和分析,数学建模可进一步为决策提供科学依据和参考。
数学建模的主要特点是模型化思维、跨学科交叉和创新性思维。
在这个过程中,数学建模要求研究者对问题进行深入的分析和研究,要对数学方法的应用有较大的理解和掌握,并且要结合实际考虑模型的可行性。
数学建模的创新性思维则要求研究者在模型的构建和求解中体现出一定的创新性和思维深度。
无论是学术界还是实际应用领域,数学建模的应用都已经深入到各个角落。
在数学建模中,数学是一种工具性语言,
而模型则是实际问题的一种映射。
数学建模不仅促进了数学研究和应用之间的相互促进和发展,还连接了传统学科和新兴学科之间的桥梁,推动了知识的跨领域传播和交流。
什么叫数学建模:
什么叫数学建模:数学建模指的是,利用数学方法和理论对现实问题进行描述、分析和解决的过程。
这种过程需要数学、自然科学、工程技术等学科的知识和技能,同时需要对现实问题的深入理解和实地调查。
数学建模在解决现实问题方面起着非常重要的作用,尤其是涉及到科学、工程、经济和社会等各个领域。
数学建模可以帮助人们更好地理解问题的本质和特征,从而提供更精确和有效的解决方案。
数学建模的过程可以分为以下几个步骤:1.问题描述。
将现实问题转化为数学问题,确定问题的目标、限制条件、变量等。
2.建立模型。
通过分析问题的本质和特征,选择合适的数学方法和理论,建立数学模型。
3.求解模型。
采用数学计算方法和技术,对模型进行求解和优化,得出问题的解决方案。
4.模型验证。
将建立的模型与实际情况进行比较和验证,检验模型的有效性和可行性。
5.预测和应用。
根据问题的特点,应用建立好的模型进行预测和实际应用。
数学建模在现代科学技术和社会发展中扮演着至关重要的角色。
它可以帮助人们更好地理解复杂的现实问题,并提供科学有效的解决方案。
同时,数学建模也推动了数学学科的发展和应用。
在应用领域,数学建模被广泛应用于车辆运输、环境保护、金融投资、医疗卫生、城市规划等多个方面。
例如,在车辆运输领域,数学建模可以在路面拥堵、车辆行驶路径、节能减排等方面提供解决方案;在环境保护领域,数学建模可以针对大气污染、水质污染等问题提供有效的控制策略。
总之,数学建模是一种非常有价值的方法,它能够帮助人们更好地理解问题、提供科学有效的解决方案,是现代科学技术和社会发展中不可或缺的重要工具。
数学建模是干什么的
数学建模是干什么的数学建模是一种将数学和计算机科学的知识与实际问题相结合的方法,通过对现实问题进行数学化描述和模拟,从而得出有效的解决方案的过程。
数学建模的作用主要体现在以下几个方面:1、解决实际问题。
数学建模可以将实际问题转化为数学问题,通过运用数学知识和模型的方法,得到较为准确的答案。
2、提高分析和解决实际问题的能力。
数学建模是一种思维工具,可以提高人们分析和解决实际问题的能力。
3、促进学术研究的发展。
数学建模可以为学术研究提供新的思路,促进学术研究的发展和进步。
4、推动科技进步。
数学建模可以为科技的发展提供有力的支持,推动科技进步和创新。
如何进行数学建模呢?数学建模的步骤一般包括:问题分析、建立数学模型、模型求解、结果分析和验证。
1、问题分析。
数学建模的第一步是问题分析,要对实际问题进行详细的分析和研究,明确问题的研究对象、研究目的、研究环境、研究要素等。
2、建立数学模型。
在问题分析的基础上,进一步制定数学模型。
数学模型是对实际问题的简化和抽象,是由数学符号、函数、方程式等数学结构构成的表达式或算法。
3、模型求解。
模型求解是指在确定了数学模型后,通过运用数学理论和方法,对模型进行求解,得出问题的答案。
4、结果分析和验证。
在得出结果后,需要对结果进行分析和验证,检验模型的有效性和可靠性,同时也可以进一步改进模型,提高模型的精度和适用性。
数学建模的应用领域非常广泛,包括物理学、经济学、金融学、医学、工程学等。
例如,在物理学领域,数学建模可以用来研究天体运动、物质传递、流体力学等问题;在经济学领域,数学建模可以用来研究市场竞争、投资决策、消费行为等问题;在医学领域,数学建模可以用来研究疾病传播、药物适应症、治疗效果等问题。
总之,数学建模是一种重要的学科,对于解决实际问题、促进学术研究和推动科技进步都有着重要的意义。
通过学习数学建模,可以提高人们的思维能力和解决问题的能力,从而推动社会的发展和进步。
什么叫数学建模:
什么叫数学建模:简单的说,数学建模就是把一个具体的实际问题转化成一个数学问题,然后我们用数学方法解决它,之后我们再把它放回到实际生活当中去,用我们的模型解释现实生活当中的种种现象和规律。
数学建模首次进入了高中的课程,课程标准主要有这样的几点要求,一个是问题一定来源于学生的日常生活和现实生活当中,了解和经历解决实际问题的过程,并且根据学生已有的经验发现要提出的问题。
同时,希望同学们在这一过程中感受数学的实用价值和获得良好的情感体验。
当然也希望同学们在这样的过程当中,学会通过查询资料等手段来获取信息,之后采取各种合作的方式解决问题,养成与人交流的能力。
实际上数学建模的过程不仅仅限于课外,它和课内也是有结合的结合点。
开展数学建模的意义:为什么要把这样的一件事情放在中学呢?第一个、就是我们现在新课程强调,要培养学生学习数学的兴趣,我们有什么办法来培养学生学习数学的兴趣?这是一个挑战性很强的。
在传统中,我们有一个办法,就是让学生做一些有挑战性的数学习题,这是吸引学生,特别是好学生对数学感兴趣的一个非常好的载体。
我们一定不能否认这样一种载体的作用。
但是这样一种载体可能不能吸引更多的学生,比如说学习有一定困难的学生,可能你用做难题的办法不一定能够起作用。
数学建模问题和数学探究问题,因为它强调的是问题,强调的是过程,强调的是不同人都可以用不同的方式上手。
因此它有可能成为吸引学生对学习数学有兴趣的一个重要载体。
这是一个很重要的方面。
只要他有了兴趣,有了自信他就可以调整自己的学习数学的心态,投入到数学学习当中去。
第二个、这轮课程改革中,一个很重要的,关乎到我们国家发展的事情,就是培养学生的创新意识,在中小学阶段,创新意识最重要的体现是培养学生的问题意识。
我们总要有问题,我们要有解决问题的欲望,所以数学建模和数学探究活动本身都是以问题为导向的,以过程为目标的一个学习过程。
因此,它有可能会对培养学生的创新意识起一个非常好的作用。
数学建模是什么
数学建模是什么
简而言之,数学建模就是用数学的方法解决实际问题。
当我们遇到一个实际问题时,首先对其进行分析,把其
中的各种关系用数学的语言描述出来。
这种用数学的语言表达出来的问题形式就是数学模型。
一旦得到了数学模型,
我们就将解决实际问题转化成了解决数学问题。
然后,就是选择合适的数学方法解决各个问题,最后将数学问题的
结果作为实际问题的答案。
当然,这一结果与实际情况可能会有一些差距,所以我们就要根据实际情况对模型进行
修改完善,重新求解,直至得到满意的结果。
实际上,数学建模对于同学们来讲并不是全新的事物,在中小学阶段做的数学应用题就是数学建模的简单形式。
现在,同学们学习了许多高等数学知识,所面临就是要用高等数学的知识和方法,并借助计算机来解决更接近实际
的规模较大的问题。
所以参加数学建模活动是一个很有意义的科研实践机会,同时会让你认识到高等数学在实际生
活中的巨大作用,提高学习数学的积极性。
什么是数学建模
什么是数学建模数学建模是一种通过数学方法解决实际问题的过程。
它结合数学理论与实际问题,将抽象的数学模型与具体的实际情况相结合,通过计算机模拟、优化算法等手段,对问题进行分析和求解,从而得到实际问题的答案或者有效的解决方案。
数学建模可以应用于各个领域,如物理学、生物学、经济学、化学、环境科学、社会学等。
在实际问题中,通常会涉及到大量的变量、约束条件和目标函数。
数学建模的过程一般包括以下几个步骤:问题的建立、模型的建立、模型的求解、模型的验证和结果的分析与应用。
首先,问题的建立是数学建模的起点。
在这一步骤中,需要明确问题的目标、所处环境以及问题的限制条件。
具体来说,要确定需要解决的问题是什么、为什么需要解决这个问题、解决这个问题对应的适用范围等。
接下来,模型的建立是数学建模的关键步骤。
在这一步骤中,需要确定适用的数学模型和假设,并将实际问题转化为数学形式。
根据实际问题的性质,常见的数学模型包括线性规划模型、非线性规划模型、随机模型等。
通过数学模型的建立,可以对问题进行抽象和简化,提高问题的可计算性和可解性。
然后,模型的求解是数学建模的核心步骤。
在这一步骤中,需要用数学方法和计算机技术对建立的模型进行求解。
根据不同的数学模型,常见的求解方法包括数值计算方法、优化算法、随机模拟等。
通过模型的求解,可以得到问题的解答、最优解或者有效的解决方案。
模型的验证是数学建模的重要步骤。
在这一步骤中,需要对模型的求解结果进行验证和分析。
对模型的验证可以通过与实际数据的对比、灵敏性分析、误差分析等方法进行。
通过验证结果,可以判断建立的模型是否准确可靠,并根据需要进行调整和优化。
最后,结果的分析与应用是数学建模的最终目标。
在这一步骤中,需要对模型的求解结果进行分析和解释,从而得出实际问题的结论或者决策依据。
根据实际问题的需求,可以通过模型的结果进行业务分析、评估和预测等。
总之,数学建模是一种结合数学理论和实际问题的求解方法。
数学建模入门篇
数学建模入门篇(新手必看)一、什么是数学建模1、什么是数学模型数学模型是针对参照某种事物系统的特征或数量依存关系,采用数学语言,概括地或近似地表述出的一种数学结构,这种数学结构是借助于数学符号刻画出来的某种系统的纯关系结构。
从广义理解,数学模型包括数学中的各种概念,各种公式和各种理论。
(MBA智库)2、数学建模数学建模课看作是把问题定义转化为数学模型的过程。
简单的来说,对于我们学过的所有数学知识,要去解决生活中遇到的各种各样的问题,就需要我们建立相关的模型,使用数学这个工具来解决各种实际的问题,这就是建模的核心。
3、数学建模的思想对于数学建模的思想可以分为下列方法:(知乎张浩驰)对于数学建模的思想知乎上有各种解释,下面一篇解释的非常好,大家感兴趣的可以去知乎浏览什么是数学建模(讲的比较好)?二、数学建模比赛数学建模的相关比赛有很多,不同的比赛的影响力不同,在各个高校的认可度也不一样。
下面列举一些影响力和认可度较大的比赛。
1、"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛参赛对象:本科生参赛时间:每年9月份(2020年为9月10日-9月13日)竞赛简介:“高教社杯”是目前影响力以及认可度最高的数学建模比赛,俗称“国赛”。
2020年共有来自全国及美国、英国、马来西亚的1470所院校/校区、45680队(本科41826队、专科3854队)、13万多人报名参赛。
在一些高校中对于国赛的认可度较高,国家级奖更是有极高的含金量。
竞赛官网:"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛2、美国大学生数学建模竞赛参赛对象:本科生参赛时间:每年2月份左右竞赛简介:美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,是唯一的国际性数学建模竞赛,也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛。
赛题内容涉及经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全、等众多领域。
竞赛官网:[美国大学生数学建模竞赛]添加链接描述(https:///undergraduate/contests/mcm/login.php)3、中国研究生数学建模竞赛(华为杯)参赛对象:研究生参赛时间:每年9月份左右竞赛简介:该赛事起源于2003年东南大学发起并成功主办的“南京及周边地区高校研究生数学建模竞赛”,2013年被纳入教育部学位中心“全国研究生创新实践系列活动”。
数学建模是什么意思
数学建模是什么意思为了描述一个实际现象更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。
使用数学语言描述的事物就称为数学模型。
有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
数学建模属于一门应用数学,学习这门课要求我们学会如何将实际问题经过分析、简化转化为一个数学问题,然后用适当的数学方法去解决。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。
为了叙述一个实际现象极具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们使用一种普遍认为比较严苛的语言去叙述各种现象,这种语言就是数学。
采用数学语言叙述的事物就称作数学模型。
有时候我们须要搞一些实验,但这些实验往往用抽象化出了的数学模型做为实际物体的替代而展开适当的实验,实验本身也就是实际操作的一种理论替代。
数学建模属于一门应用数学,学习这门课要求我们学会如何将实际问题经过分析、简化转化为一个数学问题,然后用适当的数学方法去解决。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。
(1)模型准备工作:介绍问题的实际背景,明晰其实际意义,掌控对象的各种信息。
用数学语言去叙述题(2) 模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。
(3) 模型创建:在假设的基础上,利用适度的数学工具去刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构。
(尽量用直观的数学工具)(4) 模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。
(5) 模型分析:对税金的结果展开数学上的分析。
(6) 模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。
数学建模是什么
数学建模是什么1. 什么是数学建模?:数学建模是一种以数学方法描述和分析实际问题的方法。
它是一种将实际问题的复杂性转化为数学模型,以便更好地理解和解决实际问题的方法。
数学建模的过程包括描述实际问题,建立数学模型,求解模型,验证模型,以及分析模型的结果。
数学建模的目的是提出有效的解决方案,以解决实际问题,并且可以更好地控制和管理实际问题。
数学建模的应用非常广泛,可以用于科学研究,经济分析,社会研究,工程设计,管理决策,以及其他各种实际问题的分析和解决。
2. 数学建模的基本步骤:数学建模是一种将实际问题转换为数学模型,以便利用数学方法来解决实际问题的方法。
它是一种以数学抽象的方式来描述实际问题的过程,是一种将实际问题转换为数学模型的过程,是一种将实际问题转换为数学模型的过程。
数学建模的基本步骤包括:首先,要确定问题的范围和目标,明确问题的描述,确定变量和参数,构建数学模型,解决模型,分析模型的结果,并将模型的结果应用到实际问题中。
确定问题的范围和目标时,要明确问题的描述,以便确定问题的范围和目标,以及确定变量和参数。
确定变量和参数时,要确定变量的类型,变量的取值范围,参数的取值,以及变量和参数之间的关系。
构建数学模型时,要根据问题的描述,确定变量和参数,构建一个恰当的数学模型,以表达问题的特征。
解决模型时,要根据模型的特征,利用数学方法来解决模型,求出模型的解。
分析模型的结果时,要分析模型的结果,分析模型的有效性,并对模型的结果进行评价。
最后,将模型的结果应用到实际问题中,以解决实际问题。
3. 数学建模的应用领域数学建模的应用领域十分广泛,从社会科学到工程科学,从经济学到生物学,都可以使用数学建模来解决问题。
在社会科学领域,数学建模可以用来研究社会系统中的结构和行为,以及社会系统中的社会经济、政治、文化等因素之间的关系。
在工程科学领域,数学建模可以用来研究和设计工程系统,比如电力系统、燃气系统、水利系统等,以及这些系统中的各种参数和变量之间的关系。
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什么是数学建模数学建模是指对现实世界的一特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。
一般来说数学建模过程可用如下框图来表明:数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。
例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。
今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。
特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。
因此数学建模被时代辅予更为重要的意义。
大学生数学建模竞赛自1985年由美国开始举办,竞赛以三名学生组成一个队,赛前有指导教师培训。
赛题来源于实际问题。
比赛时要求就选定的赛题每个队在连续三天的时间里写出论文,它包括:问题的适当阐述;合理的假设;模型的分析、建立、求解、验证;结果的分析;模型优缺点讨论等。
数学建模竞赛宗旨是鼓励大学师生对范围并不固定的各种实际问题予以阐明、分析并提出解法,通过这样一种方式鼓励师生积极参与并强调实现完整的模型构造的过程。
以竞赛的方式培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;独立查找文献,自学的能力,组织、协调、管理的能力;创造力、想象力、联想力和洞察力。
他还可以培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志,培养自律、团结的优秀品质,培养正确的数学观。
这项赛事自诞生起就引起了越来越多的关注,逐渐有其他国家的高校参加。
我国自1989年起陆续有高校参加美国大学生数学建模竞赛。
1992年起我国开始举办自己的大学生数学建模竞赛,并成为国家教育部组织的全国大学生四项学科竞赛之一竞赛简介:本竞赛每年9月下旬举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业。
同学可以向本校教务部门咨询,如有必要也可直接与全国竞赛组委会或各省(市、自治区)赛区组委会联系。
全国竞赛组委会地址:100084 北京清华大学数学系郝秀荣,电话/传真:(010)627817851. 数学建模竞赛的特点:答:是题目由工程技术、管理科学中的实际问题简化加工而成,“通过对实际问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些‘规律’建立起变量、参数间的确定的数学问题(也可称为一个数学模型),求解该数学问题,解释验证所得到的解,从而确定能否用于解决问题多次循环、不断深化的过程。
”简而言之,就是建立数学模型来解决各种实际问题的过程。
这项竞赛对数学知识要求不深,一般没有事先设定的标准答案,但留有充分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神。
1985年,美国率先举办了大学生数学建模竞赛。
1992年中国工业与应用数学学会开始组织全国大学生数学建模竞赛;1994年起,这项竞赛由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同组织。
全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行。
大学生以队为单位参赛,每队3人,可以不分专业组队(但研究生不得参加)。
在三天(72小时)时间内分工合作,根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算机方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷)。
参加这次竞赛的同学说:“一谈起数学建模活动,我们想讲的是,只要你真正参加过数学建模活动,你便会受益无穷。
这种活动带来的绝不仅仅是一两次的竞赛,最重要的是给人素质以一系列的极大提高和丰富。
在参加培训和竞赛的切身体会中,我们的确感受到了它独特的魅力,它给予我们的东西实在太多太多……。
其实,数学建模活动需要我们用博大的胸襟、严谨的态度、积极主动的身心去参与,它带来的益处除了我们前面感受颇深的几点外,还有计算机水平的提高、自信心增强、品质的塑造等。
总而言之,‘一次参赛,终身受益’”。
2.为什么这样的单项竞赛能够产生如此的吸引力呢?答:开展这项竞赛并开设相关的课程,对高等院校的教学工作会起什么样的作用?对大学生全面素质的提高又有什么样的帮助?数学建模:不仅仅是一项竞赛。
正如北京理工大学叶其孝教授所说,这种竞赛对参加者来说,是一种综合的训练,在相当程度上模拟了大学生毕业以后的工作环境。
参赛者不要求预先掌握深入的专门知识,只需要学过普通高校的数学课程;更主要的是要靠参赛者自己动脑子,自己查找文献资料,同队成员讨论研究,齐心协力完成答卷。
因此,它对学生的能力培养是多方面的。
叶教授将之归纳为:应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;“双向翻译”(即用数学语言表达实际问题,用普通人能理解的语言表达数学的结果)的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;应变能力(即独立查找文献,消化和应用的能力);组织、协调、管理特别是及时妥协的能力;交流表达的能力;写作的能力;创造性、想象力、联想力和洞察力。
它还可以培养学生坚强的意志,培养自律、“慎独”的优秀品质,培养正确的数学观。
有关竞赛的消息、题目等均可以在网上查到,如网易()的教育频道,中国工业与应用数学学会(/mcm/)。
3. 问:数学建模竞赛是什么样的一种竞赛?答:不同于一般的数学竞赛,数学建模竞赛强调参赛者运用所学的数学只是去解决实际问题,重在培养分析问题和解决问题的能力以及团队合作精神。
4.问:参赛选手是如何进行比赛的?答:首先要求每个参赛队三人中一定得有计算机运用知识的同学,因为要做一些计算和打印论文。
当地一天拿到试题后,每个对分队进行讨论,确定作哪一道试题。
无论作那一道,首先都得查找相关资料。
确定用何种模型的时候,队员还要讨论,相互补充,有时还要互相妥协。
模型建立起来之后还要计算,而且计算量很大,要编程或寻找使用相关软件。
经典数学故事----最后的时刻1512年,一群法国兵攻入了意大利博利斯镇。
镇上的人都逃空了,只在一堵墙的后面现了一个十来岁的少年。
于是发生了类似电影里鬼子进村的一幕:“你跟这儿藏着干吗呢?”法国军官问。
少年低着头,不说话。
“说!”“自己看去,”少年偏了一下头,眼睛里有嘲笑的光芒。
军官看过去,发现墙根有一片湿。
他勃然大怒,一脚踢过去:“真他妈的野蛮民族!”他把刀抽出来了,“镇上的大人都藏到哪儿去了?”“操你妈。
”少年说。
“你说什么?”军官简直不敢相信自己的耳朵。
“我是说,操你们法国兵的母亲。
”少年咬文嚼字地解释。
军官一刀劈了下去。
这个顽强的少年就是数学家尼可罗·方台纳(NICCOLOFONTANA,1499-1557)。
那天他之所以能活下来完全是因为一条狗。
法国人在他的脸上砍了一刀,血流了一地。
那条狗偶然走过来,在他的脸上舔了一阵子。
狗的吐沫有杀菌的功能,因此伤口没感染。
但是伤好之后,他脸上落了个可怕的大疤,连话也说不清楚了。
可这没准也就是为什么他能成为数学家。
他不怎么说话,老想。
命中注定,方台纳将在二十多年后受到一次严重的挑战。
1535年,刚过了年没多久,意大利出了一件不大不小的新闻,数学家费奥(AntonioFior,1506-?)挑战数学家方台纳。
那时方台纳已经成了数学教授了,在意大利很有名气。
虽然16世纪的名气也就是会开个方,会做点几何应用题什么的,可你必须知道那个时候在意大利当教授不轻松。
老有人跟你犯葛,也就是挑战。
怎么挑战呢?出难题。
谁都能出。
保不准谁哪天高兴了,就能给你出一道刁钻古怪的。
你解出来当然好,解不出来,对你的名声可就有影响了。
幸亏有一点还公平,谁要给你出题,你也可以给他出,你解不出不要紧,只要对方也解不出,丢脸就是共同的。
因为有了这么一条,平常无理取闹的也还不太多。
可这次非同小可,挑战的对方是费奥!他的老师费罗(ScipioneDelFerro,1465-1526)很厉害!虽然他死了,可他的学生必然也是很了得的。
但是方台纳这个人有进无退,他接受了挑战。
题目一共三十道,限一个月之内,找出下面式子里的X各得几:X3+5X=6X3+2X=19X3+7X=48……你从这些方程里能看出什么吗?不错,所有三十道,都是:某数乘X的三次方+另一个数乘X=第三个数。
简单点说,就是X3+MX=N,其中M,N都是已知整数。
这在数学上叫做三次方程的一种特殊类型的“一般形式”。
这三十道题,你能解一道是没用的,你得会解这个“一般形式”,或者能找出一个“一般解法”,也叫“算法”。
问题是,方台纳并不知道这个一般解法。
翻遍了所有的数学手册也没找到。
一气之下,他也给费奥出了三十道特别不近人情的。
然后,他便埋头推导起来。
他的桌子上很快堆起了大量画得乱七八糟的纸和只咬了几口的皮萨。
时间一天天过去,桌子简直成了个垃圾堆积,推导却毫无进展。
那么费奥的桌子又怎么样呢?他的桌子十分干净。
不是因为他爱清洁,而是因为他根本就没去做方台纳出的那三十道题。
没事他就绕到方台纳他们家附近去侦察一下,每当他看到方家灯火通明,他就忍不住想乐。
要知道他这次出题的原因,还得谈到他的老师。
七年前那一天,老师派人把他叫到病床边,拉着他的手,说:孩子,你都二十二岁了。
我平常看你不怎么做作业,净到外边玩。
我死了,你怎么办呢?费奥到了这个关头也说不出话来了。
老师叹了口气,从枕头底下拿出一张纸,说:我也帮不了你什么忙了,师徒一场,我把这个给你吧。
记住,不到万不得已的时候,千万别拿出来用。
这张纸上,就写着上面那道方程的一般解法。
费奥把老师的话记了六年,到了第七年,他给忘了。
别的数学家都挺有成绩的,他觉得自己什么都没做出来,老这么呆着太没面子了。
于是他决定把他的秘密武器拿出来,而且,出手的进攻目标是很有名气的方台纳。
如果跟方台纳打成平手,他的行情自然会涨上去。
他毫不怀疑这个结果,所以对方台纳的题他看也不看。
二月十四号,比划的结果出台了。
完全出乎费罗的预料,方台纳解出了所有三十道题,而且公布了一般解法。
而他自己连一道题也没解出来。
对方台纳教授来说,这是一个辉煌的时刻,他的大疤放着光,跟垂头丧气的费奥亲切握手,然后转过身,对着鼓掌的人群大声宣布:可怜的费奥,按照比赛规则,他输给我三十顿盛宴,我不要了!观众的掌声顿时又响了起来。
今天在任何数学手册上都可以找到X^3+MX=N的解法,可只有方台纳自己才知道,他曾付出过怎样辛勤的努力。
他的解法是最后一天的深夜,比赛的最后一刻才找出来的。
在这最后的时刻,他对困难的回答跟对法国军官的解释一样:富于勇气,而且井井有条。
数学经典问题·七桥问题当Euler在1736年访问Konigsberg, Prussia(now Kaliningrad Russia)时,他发现当地的市民正从事一项非常有趣的消遣活动。