数学建模作业
数学建模的五次作业
图1中是大学校园一角。
图中标示出道路和两点之间的大致距离(单位:百英尺)。
你的同舍同学说服(convince)你在周末时候在某个道路交叉点(intersections)摆个热狗摊。
你希望小摊尽可能方便同学们。
哪里是最合适的地点呢?表1:校园一角从问题开始问题叙述:假如宿舍位于A,C,D,E和F点,A舍楼有200生,C和D各有300生,E和F楼各有100生。
(1) 如果我们知道A和C是女生楼,D,E和F是男生楼,并且只有30%的女生喜欢在你的小摊上吃热狗,而有80%的男生喜欢吃,那么你的选点会有怎样的改变?(2) 如果B和C点以及E和D点之间的路是上坡路,而上坡路比下坡路难走一倍。
你会怎样选点?A C D E F MAX AVG A 0154017601540176017601320B 660880110088011001100924C 15400220132017601760968D 17602200110015401760924E 15401320110004401540880F 176017601540440017601100G 15401760176066022017601188 A C D E F MAX AVGA04621408123214081408902B198264880704880880585.2C4620176105614081408620.4D52866088012321232541.2E4623968800352880418F528528123235201232528G 46252814085281761408620.4问题分析:问题(1)分析由于学生主要从宿舍到小摊,所以一个方法是算出从每个舍楼到每个可能的小摊地点的距离。
如表1的数据。
列表示所有可能的小摊位置,行表示从宿舍楼到各摊点位置的距离。
同时,在表格中包括了,从舍楼到小摊位置的最大距离和从小摊到舍楼的平均距离。
表1基于表中数据,如果将热狗摊安在B 点,那么没有哪个学生从舍楼到摊点需要走超过500英尺的距离,放在A 点则有学生要走800英尺。
数学建模课后习题作业
【陈文滨】1、在稳定的椅子问题中,如设椅子的四脚连线呈长方形,结论如何?【模型假设】(1)椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触处视为一点,四脚的连线呈长方形.(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),即从数学的角度看,地面是连续曲面.这个假设相当于给出了椅子能放稳的必要条件.(3)椅子在任何位置至少有三只脚同时着地.为保证这一点,要求对于椅脚的间距和椅腿的长度而言,地面是相对平坦的.因为在地面上与椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内,如果出现深沟或凸峰(即使是连续变化的),此时三只脚是无法同时着地的。
【模型建立】在上述假设下,解决问题的关键在于选择合适的变量,把椅子四只脚同时着地表示出来.首先,引入合适的变量来表示椅子位置的挪动.生活经验告诉我们,要把椅子通过挪动放稳,通常有拖动或转动椅子两种办法,也就是数学上所说的平移与旋转变换.然而,平移椅子后问题的条件没有发生本质变化,所以用平移的办法是不能解决问题的.于是可尝试将椅子就地旋转,并试图在旋转过程中找到一种椅子能放稳的情形.注意到椅脚连线呈长方形,长方形是中心对称图形,绕它的对称中心旋转180度后,椅子仍在原地.把长方形绕它的对称中心O旋转,这可以表示椅子位置的改变。
于是,旋转角度θ这一变量就表示了椅子的位置.为此,在平面上建立直角坐标系来解决问题.如下图所示,设椅脚连线为长方形ABCD,以对角线AC所在的直线为x轴,对称中心O为原点,建立平面直角坐标系.椅子绕O点沿逆时针方向旋转角度θ后,长方形ABCD转至A1B1C1D1 的位置,这样就可以用旋转角θ(0≤θ≤π)表示出椅子绕点O旋转θ后的位置.其次,把椅脚是否着地用数学形式表示出来.我们知道,当椅脚与地面的竖直距离为零时,椅脚就着地了,而当这个距离大于零时,椅脚不着地.由于椅子在不同的位置是θ的函数,因此,椅脚与地面的竖直距离也是θ的函数.由于椅子有四只脚,因而椅脚与地面的竖直距离有四个,它们都是θ的函数.而由假设(3)可知,椅子在任何位置至少有三只脚同时着地,即这四个函数对于任意的θ,其函数值至少有三个同时为0.因此,只需引入两个距离函数即可.考虑到长方形ABCD是中心对称图形,绕其对称中心 O沿逆时针方向旋转180°后,长方形位置不变,但A,C和B,D对换了.因此,记A、B两脚与地面竖直距离之和为f(θ),C、D两脚与地面竖直距离之和为g(θ),其中θ∈[0,π],从而将原问题数学化。
数学建模一周作业题目
对作业题目的说明1. 本次数学建模周一共提供十五道题目供大家选择。
每支队伍(2-3人/队)必须从以下题目中任意选取一题(只须选择一道),并完成一篇论文,对论文的具体要求参阅《论文格式规范》。
2. 题目标注为“A ”的为有一定难度的题目,指导老师会根据题目的难度对论文最后的评分进行调整。
(一)乒乓球赛问题 (A)A 、B 两乒乓球队进行一场五局三胜制的乒乓球赛,两队各派3名选手上场,并各有3种选手的出场顺序(分别记为123,,ααα 和123,,βββ)。
根据过去的比赛记录,可以预测出如果A 队以i α次序出场而B 队以j β次序出场,则打满5局A 队可胜ija 局。
由此得矩阵()ij R a =如下:123123214034531R βββααα⎛⎫=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(1) 根据矩阵R 能看出哪一队的实力较强吗?(2) 如果两队都采取稳妥的方案,比赛会出现什么结果? (3) 如果你是A 队的教练,你会采取何种出场顺序?(4) 比赛为五战三胜制,但矩阵R 中的元素却是在打满五局的情况下得到的,这样的数据处理和预测方式有何优缺点?(二)野兔生长问题在某地区野兔的数量在连续十年的统计数量(单位十万)如下:分析该数据,得出野兔的生长规律。
并指出在哪些年内野兔的增长有异常现象,预测T=10 时野兔的数量。
(三)停车场的设计问题在New England的一个镇上,有一位于街角处面积100 200平方英尺的停车场,场主请你代为设计停车车位的安排方式,即设计在场地上划线的方案。
容易理解,如果将汽车按照与停车线构成直角的方向,一辆紧挨一辆地排列成行,则可以在停车场内塞进最大数量的汽车,但是对于那些缺乏经验的司机来说,按照这种方式停靠车辆是有困难的,它可能造成昂贵的保险费用支出。
为了减少因停车造成意外损失的可能性,场主可能不得不雇佣一些技术熟练的司机专门停车;另一方面,如果从通道进入停车位有一个足够大的转弯半径,那么,看来大多数的司机都可以毫无困难地一次停车到位。
数学建模作业(1)
数学建模作业(1)
数模
数模
1.学校共学校共1000名学生,235人住在宿名学生,人住在A宿名学生人住在人住B宿舍人住在C宿舍舍,333人住宿舍,432人住在宿舍人住宿舍,人住在宿舍.学生们要组织一个10人的委员会人的委员会,学生们要组织一个人的委员会,试用下列办法分配各宿舍的委员数:列办法分配各宿舍的委员数:(1)按比例分配取整数的名额后,剩下的名按比例分配取整数的名额后,按比例分配取整数的名额后额按惯例分给小数部分较大者。
额按惯例分给小数部分较大者。
(2)用Q值方法。
值方法。
用值方法
数模
如果委员会从10人增至人如果委员会从人增至15人,用以上人增至2种方法再分配名额。
将2种方法两次分配种方法再分配名额。
种方法再分配名额种方法两次分配的结果列表比较。
的结果列表比较。
(3)你能提出其它的方法吗?用你的方你能提出其它的方法吗?你能提出其它的方法吗法分配上面的名额。
法分配上面的名额。
数模
2.考察模拟水下爆炸的比例模型.爆炸物质量m,在距爆炸点距离r处设置仪器,接收到的冲击波压强为p,记大气初始压强p0,水的密度ρ,水的体积弹性模量k,用量纲分析法已经得到
p0ρrp=p0(,)km3
数模
设模拟实验与现场的p0,ρ,k相同,而爆炸物模型的质量为原模型的1/1000.为了使实验中接收到与现场相同的压强p,问实验时应如何设置接收冲击波的仪器,即求实验仪器与爆炸点之间的距离是现场的多少倍?
p0,ρ,k。
数学建模第四套
徐州工程学院个性化教育数学建模(大作业)试卷班级 学号 姓名 得分1、某农场饲养的某种动物所能达到的最大年龄为15岁,将其分成三个年龄组:第一组,0~5岁;第二组,6~10岁;第三组,11~15岁。
动物从第二年龄组开始繁衍后代,经过长期统计,第二组和第三组的繁殖率分别为4和3,第一年龄和第二年龄组的动物能顺利进入下一个年龄组的存活率分别为1/2和1/4。
假设农场现有三个年龄段的动物各100头,问15年后农场三个年龄段的动物各有多少头?解:由于年龄分为五岁一段,所以时间周期取5年。
设(k)i x 表示第k 个时间周期,第i 组年龄阶段动物的数量。
因为某一时间周期第二年龄组和第三年龄组的动物数量是由上一周期上一年龄组存活下来的动物的数量决定的,所以有(k)(k 1)(k)(k 1)213211,22x x x x --== 又因为某一时间周期,第一年龄组的动物数量是由上一时间周期各个年龄组出生的动物数量决定的,所以有(k)(k 1)(k 1)12343x x x --=+由此得到递推关系式: (k)(k 1)(k 1)123(k)(k 1)21(k)(k 1)32431214x x x x x x x ----⎧=+⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩ 用矩阵表示为: (k)(k 1)11(k)(k 1)22(k)(k 1)3304310021004x x x x x x ---⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦即(k)(k 1)x Lx -=,其中(n)043100100,10021001004L x ⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦则有()()()(3)(2)(1)(0)1437.5137.587.5x Lx L Lx L L Lx ⎡⎤⎢⎥====⎢⎥⎢⎥⎣⎦计算过程代码如下: >> x0=[100;100;100];>> L=[0,4,3;1/2,0,0;0,1/4,0]; >> x1=L*x0; >> x2=L*x1; >> x3=L*x2x3 =1.0e+03 * 1.4375 0.1375 0.0875结果分析:由于动物的数量不可能出现小数,所以根据实际,15年后农场饲养动物的数量2、深洞的估算: 假如你站在洞口且身上仅带着一只具有跑秒功能的计算器,你出于好奇心想用扔下一块石头听回声的方法来估计洞的深度,假定你捡到一块质量是1KG 的 石头,并准确的测定出听到回声的时间T=5S ,就下面给定情况,分析这一问题,给出相应的数学模型,并估计洞深。
(完整word版)数学建模作业
结果:
Untitled2
j =
80.1000
b =
9.7106
p =
-0.4682
f =
3.1529
极差:
用z表示极差。
编写M文件:Untitled1.m
x1=[93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91];
x2=[88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81];
93
75
83
93
91
85
84
82
77
76
77
95
94
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91
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79
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70
94
84
83
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(1)计算均值,标准差,极差,偏度,峰度,画出直方图;
(2)检验分布的正态性;
检验结果
(1)布尔变量h=0,表示不拒绝零假设,说明提出的假设学生成绩均值80是合理的。
(2)95%的置信区间为[77.6,82.6],它完全包括80,且精度很高。
(3)sig的值为0.9367,远超过0.5,不能拒绝零假设。
数学建模例题和答案
数学建模例题和答案
题目:
一个汽车公司拥有两个工厂,分别生产两种型号的汽车,A型和B型,每种型号的汽车都有一定的销售价格。
现在,该公司需要在两个工厂中生产A型和B型汽车,使得总收入最大。
答案:
1、建立数学模型
设A型汽车在第一个工厂生产的数量为x,在第二个工厂生产的数量为y,A型汽车的销售价格为a,B型汽车的销售价格为b,则该公司的总收入可以表示为:
总收入=ax+by
2、确定目标函数
由于题目要求使得总收入最大,因此可以将总收入作为目标函数,即:
最大化Z=ax+by
3、确定约束条件
由于两个工厂的生产能力有限,因此可以设置约束条件:
x+y≤M,其中M为两个工厂的总生产能力
4、求解
将上述模型转化为标准的数学规划模型:
最大化Z=ax+by
s.t. x+y≤M
x≥0,y≥0
由于该模型是一个线性规划模型,可以使用数学软件进行求解,得到最优解:
x=M,y=0
即在第一个工厂生产M件A型汽车,在第二个工厂不生产B型汽车,此时该公司的总收入最大,为Ma。
数学建模作业及答案
数学建模作业姓名:叶勃学号:班级:024121一:层次分析法1、 分别用和法、根法、特征根法编程求判断矩阵1261/2141/61/41A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦11/2433217551/41/711/21/31/31/52111/31/5311A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦的特征根和特征向量(1)冪法求该矩阵的特征根和特征向量 程序为:#include<iostream> #include<math.h> using namespace std;#define n 3 //三阶矩阵#define N 20 #define err 0.0001 //幂法求特征值特征向量 void main(){cout<<"**********幂法求矩阵最大特征值及特征向量***********"<<endl; int i,j,k;double A[n][n],X[n],u,y[n],max;cout<<"请输入矩阵:\n"; for(i=0;i<n;i++) for(j=0;j<n;j++)cin>>A[i][j]; //输入矩阵 cout<<"请输入初始向量:\n"; for(i=0;i<n;i++)cin>>X[i]; //输入初始向量 k=1; u=0;while(1){ max=X[0]; for(i=0;i<n;i++) {if(max<X[i]) max=X[i]; //选择最大值 }for(i=0;i<n;i++)y[i]=X[i]/max; for(i=0;i<n;i++)X[i]=0;for(j=0;j<n;j++)X[i]+=A[i][j]*y[j]; //矩阵相乘}if(fabs(max-u)<err){cout<<"A的特征值是 :"<<endl; cout<<max<<endl; cout<<"A的特征向量为:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<X[i]/(X[0]+X[1]+X[2])<<" ";cout<<endl;break;}else{if(k<N) {k=k+1;u=max;} else {cout<<"运行错误\n";break;}}} }程序结果为:(2)和法求矩阵最大特征值及特征向量程序为:#include<stdio.h>#include<iostream>#include<math.h> using namespace std;#define n 3 //三阶矩阵#define N 20void main(){int i,j,k;double A[n][n],w[n],M[n],u[n],W[n][n],max;cout<<"********和法求矩阵的特征根及特征向量*******"<<endl;cout<<"请输入矩阵:\n";for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)cin>>A[i][j]; //输入矩阵 //计算每一列的元素和M[0]=0;M[1]=0;M[2]=0;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){M[i]+=A[j][i];}//将每一列向量归一化for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){W[j][i]=A[j][i]/M[i];}//输出按列归一化之后的矩阵Wcout<<"按列归一化后的矩阵为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){cout<<W[i][j]<<" ";if(j==2)cout<<endl;} //求特征向量w[0]=0;w[1]=0;w[2]=0;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){w[i]+=W[i][j];}cout<<"特征向量为:"<<endl; for(i=0;i<n;i++){u[i]=w[i]/(w[0]+w[1]+w[2]);cout<<u[i]<<" "<<endl;}//求最大特征值max=0;for(i=0;i<n;i++){w[i] = 0;for(j=0;j<n;j++){w[i] += A[i][j]*u[j];}}for(i = 0;i < n;i++){max += w[i]/u[i];}cout<<"最大特征根为:"<<endl;cout<<max/n<<endl; }运行结果为:(3)根法求矩阵最大特征值及特征向量:程序为:#include<stdio.h>#include<iostream>#include<math.h>using namespace std;#define n 3 //三阶矩阵#define N 20void main(){int i,j;double A[n][n],w[n],M[n],u[n],W[n][n],max;cout<<"********根法求矩阵的特征根及特征向量*******"<<endl; cout<<"请输入矩阵:\n";for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)cin>>A[i][j]; //输入矩阵//计算每一列的元素和M[0]=0;M[1]=0;M[2]=0;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){M[i]+=A[j][i];}//将每一列向量归一化for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){W[j][i]=A[j][i]/M[i];}//输出按列归一化之后的矩阵Wcout<<"按列归一化后的矩阵为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){cout<<W[i][j]<<" ";if(j==2)cout<<endl;}//求特征向量//w[0]=A[0][0];w[1]=A[0][1];w[2]=A[0][2];w[0]=1;w[1]=1;w[2]=1;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){w[i]=w[i]*W[i][j];}w[i]=pow(w[i], 1.0/3);}cout<<"特征向量为:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){u[i]=w[i]/(w[0]+w[1]+w[2]);cout<<u[i]<<" "<<endl;}//求最大特征值max=0;for(i=0;i<n;i++){w[i] = 0;for(j=0;j<n;j++){w[i] += A[i][j]*u[j];}}for(i = 0;i < n;i++){max += w[i]/u[i];}cout<<"最大特征值为:"<<endl; cout<<max/n;}运行结果为:2、编程验证n阶随机性一致性指标RI:运行结果:3、考虑景色、费用、居住、饮食、旅途五项准则,从桂林、黄山、北戴河三个旅游景点选择最佳的旅游地。
数学建模样题及答案
数学建模作业一学校共1000名学生,235人住在A 宿舍,333人住在B 宿舍,432人住在C 宿舍。
学生们要组织一个10人的委员会,试用下列方法分配各宿舍的委员数:(1) 按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分较大的。
(2) Q 值方法:m 方席位分配方案:设第i 方人数为i p ,已经占有i n 个席位,i=1,2,…,m .当总席位增加1席时,计算2(1)i i i i p Q n n =+,i=1,2,…,m 把这一席分给Q 值大的一方。
(3) d ’Hondt 方法:将A ,B ,C 各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,…相除,其商数如下表:将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中A,B,C 行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍分配的席位。
(试解释其道理。
)(4) 试提出其他的方法。
数学建模作业二假定人口的增长服从这样的规律:时刻t 的人口为)(t x ,t 到t+ t 时间内人口的增长与m x -)(t x 成正比例(其中m x 为最大容量).试建立模型并求解.作出解的图形并与指数增长模型、阻滞增长模型的结果进行比较。
解:=r(x m -x),r 为比例系数,x(0)=x 0 解为:x(t)= x m -( x m - x 0),如下图粗线,当t →∞时,它与Logistic 模型相似。
数学建模作业三一容器内盛入盐水100L,含盐50g .然后将含有2g/L的盐水流如容器内,流量为3L/min.设流入盐水与原盐水搅拌而成均匀的混合物。
同时,此混合物又以2L/min的流量流出,试求在30min时,容器内所含的盐量。
若以同样流量放进的是淡水,则30min时,容器内还剩下多少盐?要求写出分析过程。
解:设x(t)为t时刻容器内剩余的盐的质量①x(t)=2(100+t)-1.5(100+t)-2X(t=30)=171.24② x(t)=(100+t)-2 X(t=30)=29.59数学建模作业四商业集团公司在123,,A A A 三地设有仓库,它们分别库存40,20,40个单位质量的货物,而其零售商店分布在地区,1,,5i B i ,它们需要的货物量分别是25,10,20,30,15个单位质量。
(0349)《数学建模》网上作业题及答案
(0349)《数学建模》网上作业题及答案1:第一批次2:第二批次3:第三批次4:第四批次5:第五批次6:第六批次1:[填空题]名词解释13.符号模型14.直观模型15.物理模型16.计算机模拟17.蛛网模型18.群体决策参考答案:13.符号模型:是在一定约束条件或假设下借助于专门的符号、线条等,按一定形式组合起来描述原型。
14.直观模型:指那些供展览用的实物模型以及玩具、照片等,通常是把原型的尺寸按比例缩小或放大,主要追求外观上的逼真。
15.物理模型:主要指科技工作者为一定的目的根据相似原理构造的模型,它不仅可以显示原型的外形或某些特征,而且可以用来进行模拟实验,间接地研究原型的某些规律。
16.计算机模拟:根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律用计算机程序语言模拟实际运行情况,并依据大量模拟结构对系统或过程进行定量分析。
17.蛛网模型:用需求曲线和供应曲线分析市场经济稳定性的图示法在经济学中称为蛛网模型。
18.群体决策:根据若干人对某些对象的决策结果,综合出这个群体的决策结果的过程称为群体决策。
2:[填空题]名词解释7.直觉8.灵感9.想象力10.洞察力11.类比法12.思维模型参考答案:13.符号模型:是在一定约束条件或假设下借助于专门的符号、线条等,按一定形式组合起来描述原型。
14.直观模型:指那些供展览用的实物模型以及玩具、照片等,通常是把原型的尺寸按比例缩小或放大,主要追求外观上的逼真。
15.物理模型:主要指科技工作者为一定的目的根据相似原理构造的模型,它不仅可以显示原型的外形或某些特征,而且可以用来进行模拟实验,间接地研究原型的某些规律。
16.计算机模拟:根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律用计算机程序语言模拟实际运行情况,并依据大量模拟结构对系统或过程进行定量分析。
17.蛛网模型:用需求曲线和供应曲线分析市场经济稳定性的图示法在经济学中称为蛛网模型。
18.群体决策:根据若干人对某些对象的决策结果,综合出这个群体的决策结果的过程称为群体决策。
大学生数学建模:作业-线性规划的实验
实验课题:(一)线性规划问题1.用lingo求解下列线性规划问题:2. 某班男同学30人、女同学20人,植树。
工作效率(个/人、天)如下表。
如何安排,植树最多?3.某牧场饲养一批动物,平均每头动物至少需要 700g 蛋白质、30g 矿物质和100g 维生素。
现有A、B、C、D、E五种饲料可供选用,每千克饲料的营养成分(单位:g)与价格(单位:元/kg)如下表所示:试求能满足动物生长营养需求又最经济的选用饲料方案。
4.在以色列,为分享农业技术服务和协调农业生产,常常由几个农庄组成一个公共农业社区。
在本课题中的这个公共农业社区由三个农庄组成,我们称之为南方农庄联盟。
南方农庄联盟的全部种植计划都由技术协调办公室制订。
当前,该办公室正在制订来年的农业生产计划。
南方农庄联盟的农业收成受到两种资源的制约。
一是可灌溉土地的面积,二是灌溉用水量。
这些数据由下表给出。
注:英亩-英尺是水容积单位,1英亩-英尺就是面积为1英亩,深度为1英尺的体积;1英亩-英尺≈1233.48立方米。
南方农庄联盟种植的作物是甜菜、棉花和高粱,这三种作物的纯利润及耗水量不同。
农业管理部门根据本地区资源的具体情况,对本联盟农田种植规划制定的最高限额数据由下表给出。
三家农庄达成协议:各家农庄的播种面积与其可灌溉耕地面积之比相等;各家农庄种植何种作物并无限制。
所以,技术协调办公室面对的任务是:根据现有的条件,制定适当的种植计划帮助南方农庄联盟获得最大的总利润,现请你替技术协调办公室完成这一决策。
对于技术协调办公室的上述安排,你觉得有何缺陷,请提出建议并制定新的种植计划。
5.有一艘货轮,分前、中、后三个舱位,它们的容积与最大允许载重量如下表所示:前舱中舱后舱最大允许载重量(t)2000 3000 1000容积(m3)4000 5400 1000现有三种货物待运,已知有关数据如下表所示:商品数量(件)每件体积(m3/件)每件重量(t/件)运价(元/件)A 600 10 8 1000B 1000 5 6 700C 800 7 5 600又为了航运安全,要求前、中、后舱在实际载重量上大体保持各舱最大允许载重量的比例关系。
福师《数学建模》在线作业一
福师《数学建模》在线作业一
1. 整个数学建模过程是又若干个有明显区别的阶段性工作组成
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
2. 建模中的数据需求常常是一些汇总数据
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
3. 利用乘同余法可以产生随机数
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
4. 对变量关系拟合时精度越高越好
A. 错误
B. 正确
正确答案: A 满分:2 分得分:2
5. 小组讨论要回避责任
A. 错误
B. 正确
正确答案: A 满分:2 分得分:2
6. 大学生走向工作岗位后就不需要数学建模了
A. 错误
B. 正确
正确答案: A 满分:2 分得分:2
7. 数据整理即对数据进行规范化管理
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
8. 量纲分析是20世纪提出的在物理领域建立数学模型的一种方法
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
9. 随机误差不是由偶然因素引起的
A. 错误
B. 正确
正确答案: A 满分:2 分得分:2
10. Shapley将问题抽象为特征函数解决n人合作对策问题
A. 错误
B. 正确
正确答案: B 满分:2 分得分:2
11. 问题三要素结构是初态,目标态和过程
A. 错误。
数学建模大作业题目
(1) 用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头. (10个数字自己选择,方法要一般)(2)有一个45⨯矩阵,编程求出其绝对值最大值及其所处的位置. (用abs 函数求绝对值)(3)编程求201!n n =∑ ( 分别用for 和while 循环)(4)一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高? (5)有一函数2(,)sin 2f x y x xy y =++,写一程序,输入自变量的值,输出函数值,并画出其图像,加上图例和注释. (区间自理) (6) 建立一个脚本M 文件将向量a,b 的值互换。
(7) 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,标准如下(商品价格用price 来表示): price<200 没有折扣; 200≤price<500 3%折扣; 500≤price<1000 5%折扣; 1000≤price<2500 8%折扣; 2500≤price<5000 10%折扣;5000≤price 14%折扣;输入所售商品的价格,求其实际销售价格。
(用input 函数) (8) 已知y ,22221111123y n=++++,当n=100时,求y 的值。
(9)画出分段函数2221y 1 122 1 2x x x x x x x ⎧<⎪=-≤<⎨⎪-+≥⎩的图像,并求分段函数在任意几点的函数值。
(用hold on 函数)(10) 给定5阶方阵,求方阵的行列式、特征值、迹、上三角元素的和。
(11) 输入40个数字,按照从小到大的顺序排列输出。
(12) 把当前窗口分成四个区域,在每个区域中分别用不同的颜色和线形画sin ;tan y x y x==,x y e =和31y x x =++的图像。
(区间自理)(13) 对于,AXB YA B==,如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ,,求解X,Y ;(14) 如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,242679836B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求1122,*,.*,,,,T A B A B A B AB A B A A ---。
数学建模的作业
实验1 渡口模型仿真计算实验内容:(渡口模型仿真)渡船营运者如何规划,使得单次运送车辆最多、最合理,从而获得最大利润。
实验目的:对渡口问题进行仿真计算,与理论结果进行比较,验证模型的正确性。
实验步骤:1、对问题的变量进行合理定义,并指出合理存在区间;2、选取合适步长,通过C语言或者MATLAB软件编程,遍历寻优,得到单次运送所获利润的最大值,并同时求出最大值点;3、考虑随机到达的情况,进行随机优化;4、比较结论,对模型的合理性进行评估,或者进一步优化和重构模型。
【问题提出】一个渡口的渡船营运者拥有一只甲板长32米,可以并排停放两列车辆的渡船。
他在考虑怎样在甲板上安排过河车辆的位置,才能安全地运过最多数量的车辆。
【准备工作】他关心一次可以运多少辆车,其中有多少小汽车,多少卡车,多少摩托车。
他观察了数日,发现每次情况不尽相同,得到下列数据和情况:(1)车辆随机到达,形成一个等待上船的车列;(2)来到渡口的车辆中,轿车约占40%,卡车约占55%,摩托车越占5%;(3)轿车车身长为3.5~5.5米,卡车车身长为8~10米。
【问题分析】这是一个遵循“先到先服务”的随机排队问题,这里试图用模拟模型的方法来解决,故需分析以下几个问题需要考虑下面一些问题:(1)应该怎样安排摩托车?(2)下一辆到达的车是轿车还是卡车?(3)怎样描述一辆车的车身长度?(4)到达的车要加入甲板上两列车队的哪一列中去?【建立模型】其中我以函数获得的平均分布的随机数,然后假定车身长度也符合平均分布,并假定渡船甲板由两列组合成一列,长64米,每辆车辆来到渡口,遵循先到先服务的原则,依次进入,并假定两辆车之间相隔0.5米,因此得出模型1假定遵循左右均衡的原则。
尽可能使左右车辆的卡车数量相等,轿车数量相等,得出模型2模型1中,由于车辆为分两队摆放,每边都应有一定间隙,例如,若有8米空隙在模型1中,理论上还可停一辆车,但显然是不可能的.假定给出停放两列汽车的方式为采用先停一列再停一列的方式,得出模型3由于车辆的长度不可能特长或特短,因此车长该服从正态分布.将以上模型修改,得出模型4,5,6【模型求解】注意到甲板停放两队汽车,可供停车的总长度为32*2=64米。
数学建模作业(mathematica)
化简可得y= ,
又y(0)=1,y(24)=5,可得c[1]=1999 ,2000k=0.1329014
通过观察发现,60小时的患者人数比50小时时翻了一倍还多,说明这一时期是传染最为严重的时刻,因此应该在这之前采取适当措施,才能有效控制住病情的发展。否则通过图像可以看到,当时间到达90小时时,所有学生基本都被传染了。这时再采取措施就太晚了。
3.问题求解(附程序源代码)
用数学软件求解
观察图形发现,三次函数的拟合度比二次函数更好一些,因此用三次函数作为花园的边界曲线。
可见,修建花园总的花费为234万元左右。
问题二
宿舍楼里的传染病问题
1.问题描述
禽流感的爆发威胁着人们的健康,但是这种传染病如果能及时发现,就可以做到可治可控。对于学校来讲,人员密集,更要引起大家的注重。假设一个宿舍楼有2000名学生,现在有一名学生患了禽流感,24小时后会传染给5个人。禽流感是有潜伏期的,早起并不容易察觉,因此没法及时隔离病毒携带者。假设学校和医院在第一个患病学生回到学校10天之后才开始采取防治措施,求此时患传染病的人数。
数学实验与数学建模作业
(电子信息工程学院)
问题一
小区里街心花园的设计与造价问题
1.问题描述
有一个小区,入住率很高,但是业主对小区的环境和绿化并不是很满意。物业为了改善小区的居住环境,打算在小区里修建一个小型的街心花园,以便让业主休息放松。由于小区的面积比较狭窄,且建筑物比较稠密,因此没有很大的空间修建街心花园,只能修一个面积形状不规则的花园。物业计划要在开发出的空间里全部铺上草坪,并在每单位面积内种植一定数目和花卉,以及必要的灌溉设施(造价见符号说明)。计算花园的造价。
2.问题分析:
假设 为发现速率。
数学建模作业题
数学建模作业题习题1第4题. 根据表1.14的数据,完成下列数据拟合问题:(1) 如果用指数增长模型0()0()e r t t x t x -=模拟美国人口从1790年至2000年的变化过程,请用MATLAB 统计工具箱的函数nlinfit 计算指数增长模型的以下三个数据拟合问题:(i) 取定0x =3.9,0t =1790,拟合待定参数r ;(ii) 取定0t =1790,拟合待定参数0x 和r ; (iii) 拟合待定参数0t 、0x 和r .要求写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示误差平方和最小的拟合效果图.(2) 通过变量替换,可以将属于非线性模型的指数增长模型转化成线性模型,并用MATLAB 函数polyfit 进行计算,请说明转化成线性模型的详细过程,然后写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示拟合效果图.(3) 请分析指数增长模型非线性拟合和线性化拟合的结果有何区别?原因是什么?(4) 如果用阻滞增长模型00()00()()e r t t Nx x t x N x --=+-模拟美国人口从1790年至2000年的变化过程,请用MATLAB 统计工具箱的函数nlinfit 计算阻滞增长模型的以下三个数据拟合问题:(i) 取定0x =3.9,0t =1790,拟合待定参数r 和N ; (ii) 取定0t =1790,拟合待定参数0x 、r 和N ;(iii) 拟合待定参数0t 、0x 、r 和N .要求写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示误差平方和最小的拟合效果图.习题2第1题. 继续考虑第2.2节“汽车刹车距离”案例,请问“两秒准则”和“一车长度准则”一样吗?“两秒准则”是否足够安全?对于安全车距,你有没有更好的建议?习题2第2题. 一盘录像带,从头转到尾,时间用了184分钟,录像机计数器读数从0000变到6061. 表2.5是观测得到的计数器读数,图2.7是录像机计数器工作原理示意图. 请问当计数器读数为4580时,剩下的一段录像带还能否录下一小时的节目?习题3第4题. 某成功人士向学院捐献20万元设立优秀本科生奖学金,学院领导打算将这笔捐款以整存整取一年定期的形式存入银行,第二年一到期就支取,取出一部分作为当年的奖学金,剩下的继续以整存整取一年定期的形式存入银行……请你研究这个问题,并向学院领导写一份报告.习题3第5题. 有一位老人60岁时将养老金10万元以整存零取方式(指本金一次存入,分次支取本金的一种储蓄)存入,从第一个月开始每月支取1000元,银行每月初按月利率0.3%把上月结余额孳生的利息自动存入养老金. 请你计算老人多少岁时将把养老金用完?如果想用到80岁,问60岁时应存入多少钱?习题4第3题. 继续考虑第3.4.2小节“酵母培养物的增长”案例,建立微分方程模型,模拟酵母培养物的增长.习题6第2题. 13名儿童参加了一项睡眠时间(分钟)与年龄(岁)关系的调查,表6.18中的睡眠时间是根据连续3天记录的每天睡眠时间的平均值得到的. 请建立和求解回归模型,解释得到的结果,给出10岁儿童的平均睡眠时间及预测区间.习题6第3题. 水的沸点与大气压强有密切关系,表6.19中包含了17次试验中所测得的水的沸点(华氏温度)和大气压强(水银英寸),请建立回归模型估计沸点和压强之间的关系,并给出当沸点为201.5F 时压强的预测值及预测区间.习题7第2题. 某配件厂为装配线生产若干种部件. 每次轮换生产不同的部件时,因更换设备要付生产准备费(与生产数量无关). 同一部件的产量大于需求时,因积压资金、占用仓库要付库存费. 今已知某一部件的日需求量100件,生产准备费5000元,库存费每日每件1元. 如果生产能力远大于需求,并且不允许出现缺货,请制定最优生产计划.习题7第3题. 某商场把销售所剩的空纸皮箱压缩并打成包准备回收,每天能产生5包,在商场后院存放的费用是每包每天10元. 另一家公司负责将这些纸包运送到回收站,要收取固定费用1000元租装卸车,外加运输费每包100元. 请制定运送纸包到回收站的最优策略.。
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数学建模作业
问题:
对于技术革新的推广模型建立,有以下几种情况。
(1)推广工作通过已经采用新技术的人进行,推广速度与已采用新技术的人数成正比,推广是无限的。
(2)总人数有限,因而推广速度随着尚未采用新技术人数的减少而降低。
(3)在(2)的前提下还要考虑广告等媒介的传播作用。
模型假设:
假设:问题一在理想状态下技术的推广只与新技术的有直接关系,忽略人数限制等其他因素的影响。
假设:问题二分析在总人数一定的情况下,当采用新技术的人数达到一定数量后,推广速度会减小。
假设:模型三中广告等媒介在早期的作它用比较大,它对传播速度的影响与尚未采用新技术的人数成正比,在模型(2)的基础上进行利用。
符号说明:
r (t )——推广的速度
t ——时间
X0——当t=0时,采用新技术的人数
x(t)——时刻t 采用新技术的人员数量
r(x)——增长率的函数
Xm ——总人数值
r---固有推广速度
S--无意义参数
建立模型:
模型一(指数增长模型):
模型建立:
0x ()x t ,分别为零时刻和t 时刻采用新技术的人数,由于人员数量量大,()x t 可
视为连续、可微函数。
t 到+ t t 时间段内人口的增量为 ()()()+-= x t t x t rx t t
于是()x t 满足微分方程 0(0)⎧=⎪⎨⎪=⎩dx rx dt x x (1)
求解:
从图表可以看出,指数模型当t 趋于无穷时,错误!未找到引用源。
趋于无穷大,即采用新技术人数无穷增长,增长的速度也在不断升高。
模型二(阻滞增长模型):
模型建立
当=m x x 时,增长率应为0,即()0=m r x ,于是=m
r s x ,带入()=-r x r sx ,得()(1=-)m
x r x r x (3) 将(3)式带入(1)得
方程组:0(1)(0)⎧=-⎪⎨⎪=⎩
m dx x r x dt x x x (4) 求解:
解方程(4),得0()1(1)-=+-m
rt
m x x t x e x (5)
其中t 为时间,x 为人数
模型三:
模型建立:
分析图像变化率可知在有广告等媒介的传播帮助下,指数型增长速率更大,更早到达xm峰值。
结论:
根据实际情况可知当没有人数限制时,由于使用新技术的人越来越多,推广速度就越来越快,但实际上使用新技术的人数不可能无限扩张,因此当使用新技术的人数增长到一定程度时,推广速度会逐渐下降,直到所有人都使用该技术,推广速度减为零。
如果考虑广告因素,推广速度的基本增长模式不变,但会提前达到峰值,即所有人都使用新技术的状况会更早出现。
模型的建立与实际情况相符。