数学模型_吕跃进_数学建模A试卷及参考答案
《数学建模 建立函数模型解决实际问题》试卷及答案_高中数学必修第一册_人教A版
《数学建模建立函数模型解决实际问题》试卷(答案在后面)一、单选题（本大题有8小题，每小题5分，共40分）1、某公司每小时生产零件的数量与时间的关系可以用下面哪个函数模型来表示？每天工作8小时，且生产数量随着工龄增加而增加。
A、f(t) = 100 + 2tB、f(t) = 100 + 2t^2C、f(t) = 100 + 2t^3D、f(t) = 100 + 2e^t2、一个城市为了改善交通状况，计划拓宽一条现有道路。
现有道路的宽度为10米，经过调查发现，道路的宽度每增加1米，道路的日均车流量会减少100辆。
设道路宽度从10米增加到x米，日均车流量减少的辆数为(100(x−10))。
根据上述情况，下列哪个函数模型描述了道路宽度与日均车流量之间的关系？A.(y=1000x)B.(y=1000(10−x))C.(y=1000(x+10))D.(y=1000(10−x))3、已知某工厂生产某种产品，每增加一个工人的工作效率，每天能多生产50个产品。
现有10名工人，每天能生产1000个产品。
设工人人数为x，每天生产的产品数量为y，根据题意可建立函数模型为（）A. y = 50x + 1000B. y = 50x + 100C. y = 50x + 50D. y = 50x - 10004、某次数学建模活动中，参与者需要根据给定的数据建立一个线性函数模型来描述某种商品的销售量与价格之间的关系。
已知当价格为10元时，销售量为200件；当价格为15元时，销售量为150件。
若设销售量为y，价格为x，则建立的线性函数模型为（）。
x)A、(y=200−53x)B、(y=−200+53C、(y=−200+5x)D、(y=−200+10x)5、在研究某种商品的需求关系时，研究人员得到一组数据如下：商品价格（元）为10, 15, 20, 25, 30，商品销售量（件）为500, 450, 400, 350, 300。
为了建立商品价格与销售量之间的关系，最适合采用的数学模型是：A. 二次函数模型B. 线性函数模型C. 几何模型D. 对数函数模型6、在解决实际问题时，以下哪个函数模型最适合描述某城市人口随时间的变化？A、一次函数模型C、对数函数模型D、幂函数模型7、若一家工厂每天生产x件产品，每件产品的成本为c元，售价为p元，每天的固定成本为f元，则该工厂的日利润y与x的关系式为：A)y = x(p - c) - fB)y = x(c - p) - fC)y = x(c - p) + fD)y = x(p - c) + f8、已知某工厂生产一批产品，根据实验数据得出每增加一个工时，产品的合格率增加2%，生产x个工时后，产品的合格率为y%，那么函数模型可以表示为：A、y = 2x + 1B、y = 2x² + 1C、y = x + 2D、y = 2x² + 2(x + 1)二、多选题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些函数模型可以用来描述现实生活中的实际问题？A. 线性函数模型B. 二次函数模型C. 指数函数模型D. 对数函数模型2、一个直角三角形的两直角边长分别为a和b，斜边长为c。
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承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。
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）日期： 2013 年 9 月 15 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：车道被占用对城市道路通行能力的影响关键词：道路通行能力；相关分析；多元线性回归模型；spss；excel摘要：车道被占用的情况种类复杂，会导致车道或道路横断面通行能力在单位时间降低，正确估算车道被占用对城市道路通行的影响具有十分重要的现实意义。
数学模型 吕跃进 数学建模A试卷及参考答案
数学建模A试卷参考答案一．概念题（共3小题，每小题5分，本大题共15分）1、什么是数学模型？(5分)答：数学模型可以描述为，对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。
2、数学建模有哪几个过程？(5分)答：数学建模有如下几个过程：模型准备，模型假设，模型构成，模型求解，模型分析，模型检验，模型应用。
3、试写出神经元的数学模型。
答：神经元的数学模型是其中x＝（x1， (x)m）T输入向量，y为输出，wi是权系数；输入与输出具有如下关系：θ为阈值，f（X）是激发函数；它可以是线性函数，也可以是非线性函数．（5分）二、模型求证题（共2小题，每小题10分，本大题共20分）1、（l）以雇员一天的工作时间t和工资w分别为横坐标和纵坐标，画出雇员无差别曲线族的示意图。
解释曲线为什么是你画的那种形状。
(5分)（2）如果雇主付计时工资，对不同的工资率(单位时间的工资)画出计时工资线族。
根据雇员的无差别曲线族和雇主的计时工资线族，讨论双方将在怎样的一条曲线上达成协议。
(5分)答：（l）雇员的无差别曲线族f（w，t）=C是下凸的，如图1，因为工资低时，他愿以较多的工作时间换取较少的工资；而当工资高时，就要求以较多的工资来增加一点工作时间．（2）雇主的计时工资族是w=at，a是工资率．这族直线与f（w，t）=c的切点P1，P2，P3，…的连线PQ为雇员与雇主的协议线．通常PQ是上升的（至少有一段应该是上升的），见图1．2、试作一些合理的假设，证明在起伏不平的地面上可以将一张椅子放稳。
(7分)又问命题对长凳是否成立，为什么？(3分)答：(一)假设：电影场地面是一光滑曲面，方凳的四脚连线构成一正方形。
如图建立坐标系：其中A,B,C,D代表方凳的四个脚,以正方形ABCD 的中心为坐标系原点。
记 H 为脚A,C 与地面距离之和，G 为脚B,D 与地面距离之和，θ为AC连线与X轴的夹角，不妨设H(0)>0 , G(0)=0,(为什么?)令Xf(θ) = H(θ) - G(θ) 图二则f是θ的连续函数,且 f(0)=H(0)>0将方凳旋转 90°,则由对称性知H(π/2)=0, G(π/2)=H(0)从而 f(π/2)= -H(0) < 0由连续函数的介值定理知，存在θ∈(0,π/2)，使 f(θ) = 0(二)命题对长凳也成立，只须记 H 为脚A,B 与地面距离之和，G 为脚C,D 与地面距离之和，θ 为AC 连线与X 轴的夹角将θ旋转1800同理可证。
2015年全国大学生数学建模竞赛A题
太阳影子定位（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（x0，y o），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。
关键字：太阳影子轨迹Matlab曲线拟合（二）问题重述确定视频拍摄地点和拍摄日期是视频数据分析的重要方面，太阳影子定位技术就是通过分析视频中物体的太阳影子变化，确定视频拍摄的地点和日期的一种方法。
数学建模试卷及参考答案
数学建模试卷及参考答案数学建模试卷及参考答案一．概念题（共3小题，每小题5分，本大题共15分）1、一般情况下，建立数学模型要经过哪些步骤（5分）答：数学建模的一般步骤包括：模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。
2、学习数学建模应注意培养哪几个能力(5分) 答：观察力、联想力、洞察力、计算机应用能力。
3、人工神经网络方法有什么特点(5分) 答：（1）可处理非线性^；（2）并行结构．；（3）具有学习和记忆能力；（4）对数据的可容性大；（5）神经网络可以用大规模集成电路来实现。
二、模型求证题（共2小题，每小题10分，本大题共20分）1、某人早8:00从山下旅店出发,沿一条路径上山,下午5:00到达山顶并留宿.次日早8:00沿同一路径下山,下午5:00回到旅店.证明:这人必在2天中同一时刻经过路途中某一地点(15分) `证明:记出发时刻为t=a,到达目的时刻为t=b,从旅店到山顶的路程为s.设某人上山路径的运动方程为f(t), 下山运动方程为g(t),t 是一天内时刻变量，则f(t),g(t)在[a,b]是连续函数。
作辅助函数F(t)=f(t)-g(t),它也是连续的，则由f(a)=0,f(b)>0和g(a)>0,g(b)=0,可知F （a ）<0, F(b)>0, 由介值定理知存在t0属于(a,b)使F(t0)=0, 即f(t0)=g(t0) 。
2、三名商人各带一个随从乘船过河，一只小船只能容纳二人，由他们自己划行，随从们秘约，在河的任一岸，一旦随从的人数比商人多，就杀人越货，但是如何乘船渡河的大权掌握在商人们手中，商人们怎样才能安全渡河呢(15分) {解:模型构成记第k 次渡河前此岸的商人数为k x ，随从数为k y ，k=1，2,........，k x ，k y =0，1，2，3。
将二维向量k s =（k x ，k y ）定义为状态。
安全渡河条件下的状态集合称为允许状态集合，记做S 。
2024-2025年北师大版数学必修第一册8.1-3数学建模活动(一)(带答案)
§1走近数学建模§2数学建模的主要步骤§3数学建模活动的主要过程必备知识基础练知识点一建立数学模型1．生物学家认为，睡眠中的恒温动物依然会消耗体内能量，主要是为了保持体温．研究表明，消耗的能量E与通过心脏的血液量Q成正比；并且根据生物学常识知道，动物的体重与体积成正比．血流量Q是单位时间流过的血量，脉博率f是单位时间心跳的次数；还有一些生物学假设，例如，心脏每次收缩挤压出来的血量q与心脏大小成正比，动物心脏的大小与这个动物体积的大小成正比．下表给出一些动物体重与脉搏率对应的数据．系，讨论你模型中的假设，并用上表中的数据检验模型．知识点二数学建模的主要步骤2．超市卖某一品牌的卫生纸，这种卫生纸分“有芯”和“无芯”两种纸卷，如图，两种纸具有同样的材质和厚度，纸卷的高度和单价也一样，若预购买这种卫生纸，但不知道哪种纸卷更合算，如果没有带尺子，用什么办法可以确定合算的纸卷？为什么？知识点三数学建模的主要过程3．在意外发生的时候，建筑物内的人员是否能尽快的疏散撤离是人们普遍关心的有关人身安全保障的最大问题．根据学校情况，选一角度并提出问题，完成开题报告．关键能力综合练1．甲、乙两个快递员去送信，两人同时出发以同样的速度走遍所有的街道，甲从A点出发，乙从B点出发，最后都回到邮局(C点).如果要选择最短的线路，谁先回到邮局？2．国际象棋中马的行走方式为“日”字形的对角线，如图甲中虚线所示．问能否以一马的跳步完全覆盖图乙的“棋盘”，使接触每个方格恰好一次？(允许从任一方格出发)核心素养升级练1．在商场中，我们经常可以看到同一种商品会有多种大小不同的型号，其价格也各不相同．对比型号和价格，我们很容易发现：当商品的“量”增加时，价格也会增加；但是价格的增加与“量”的增加是不成比例的，也就是说你买的商品的“量”越多，商品的平均价格越低，有人认为这是商家的营销策略，买得越多越划算，这样顾客往往倾向于购买大包装的商品．大包装的商品真的是薄利多销吗？就这一问题通过调查、分析、研究，完成选题，开题报告．§1走近数学建模§2数学建模的主要步骤§3 数学建模活动的主要过程必备知识基础练1．解析：建模过程如下：(1)因为动物体温通过身体表面散发热量，表面积越大，散发的热量越多，保持体温需要的能量也就越大，所以动物体内消耗的能量E 与身体的表面积S 成正比，可以表示为E ＝p 1S .又因为动物体内消耗的能量E 与通过心脏的血流量Q 成正比，可以表示为E ＝p 2Q .因此得到Q ＝pS ，其中p 1，p 2和p 均为正的比例系数．另一方面，因为体积V 与体重W 成正比，可以表示为V ＝r 1W ；又因为表面积S 大约与体积V 的23次方成正比，可以表示为S ＝r 2V 23，因此得到S ＝rW 23 ，其中r 1，r 2，r 为正的比例系数．所以可以构建血流量与体重关系的数学模型Q ＝k 1W 23，其中k 1为正的比例系数．(2)根据脉搏率的定义f ＝Qq，再根据生物学假设q ＝cW (c 为正的比例系数)，最后得到f＝Q q ＝k 1W 23cW，也就是f ＝kW －13 ，其中k 为正的待定系数． 脉搏率与体重关系的数学模型说明，恒温动物体重越大，脉搏率越低；脉搏率与体重的13次方成反比，表中的数据基本上反映了这个反比例的关系．下图是以ln W 和ln f 为坐标的散点图．可以看出，数据取对数之后基本满足线性关系，因此得到体重和脉搏率的对数线性模型，可以把这个模型表达为ln f ＝ln k －ln W3.2．解析：合算就是纸的量多，因为纸卷的高度和单价一样，我们只要比较两种纸卷截面的面积，取较大的就合算，为此可以各取一个纸卷，令无芯纸卷截面的圆心压在有芯纸卷截面的芯(即小圆)上，如右图，然后看无芯纸卷截面上与有芯纸卷截面的芯相切的直径端点，若端点在有芯纸卷截面的大圆上，则两种纸卷的量相等；若在其内则买有芯纸卷合算；若在其外则买无芯纸卷合算．证明：设有芯纸卷截面的内、外半径分别为r ，R ，大圆内与小圆相切的弦长为d ，无芯纸卷截面的直径为D ，于是，(d2)2＝R 2－r 2，当D ＝d 时，S 有芯＝π(R 2－r 2)＝π(d 2 )2＝π(D 2 )2＝S 无芯，当D ＞d 时，S 有芯＝π(R 2－r 2)＝π(d 2 )2＜π(D 2 )2＝S 无芯． 当D ＜d 时，S 有芯＝π(R 2－r 2)＝π(d2 )2＞π(D2 )2＝S 无芯． 3．解析： 要解决的问题在教学楼一楼有一排四间教室，学生可以沿教室外走廊一直走到尽头的出口，试分析学生撤离所用时间选题的原因及意义 建立数学模型给出最佳撤离方案，同时就教学楼设计给出合理化建议 建模问题的可行性分析教师可在教学楼内组织学生进行多次演习，只需测量几个简单的参数． 基本模型、解决问题的大体思路和步骤做出合理假设，列出有关的参数．队列中人与人之间的距离将为常数，记为d ，队列行进的速度也是常数v ，令第i 个教室中的人数为n i ＋1人，第i 个教室的门口到前一个教室的门口的距离为L i ，教室门的宽度为D .疏散时教室内第一个人到达教室门口所用的时间忽略不计．T 1，2＝⎩⎪⎨⎪⎧（L 1＋L 2＋D ＋n 2d ）/v ，（n 1＋1）d ≤L 2＋D ，[L 1＋（n 1＋n 2＋1）d ]/v ，（n 1＋1）d ＞L 2＋D预期结果和结果呈现方式 建立一个来描述建筑物内人员疏散的最合适的模型，一份有求解过程的文字报告参考文献 《数学模型与数学建模》 北京师范大学数学科学学院其他说明关键能力综合练1．解析：由题图看出，只有A，C两个奇点，根据一笔画定理，甲从A出发，可以不重复地一次走完所有街道，而乙从B出发走完所有街道回到C点必须重复一段街道，故甲先回到邮局．2．解析：问题是要确定题图乙是否有一条哈密尔顿路．把图重画，使顶点的布置更清楚．删去次数为2的顶点a(棋盘的角)以及4个顶点b以获得两个回路(见图丙)；以c与d分别标记此两回路的顶点．再把此两回路画成不相交的，见图丁．每个顶点b邻接于一顶点c与一顶点d.删去4个顶点b产生一个具有6个分支的图：两个不同的回路(分别以c与d为顶点)以及4个标号为a的顶点，于是可知原图中一条依次经过全部顶点的路线应是不存在的，即没有哈密尔顿路．所以，题图乙的棋盘不能像问题规定的那样为一马所跳遍．核心素养升级练1．解析：要解决的问题到商场买牙膏，从划算的角度讲，同一品牌的牙膏我们是买小包装的好，还是大包装的好呢？解决问题的方法同一品牌的牙膏形状是相似的，通过比例建立价格与质量的函数关系相关问题分析及其假设我们设商品的价格为y(元)，质量为x(g)，看能否找出y与x的函数关系式：y＝f(x).为了方便叙述，我们引入“∝”这一符号，当y与x成比例，即y＝kx(k为常数)时，记作y∝x建模求解的主要过程设商品的成本为P(元)，一般来说，商品价格＝商品成本×(1＋利润率)，所以有y∝P.而商品的成本主要分为生产成本和包装成本两部分，分别设为P1和P2，即有y∝(P1＋P2).商品的生产成本P1与商品的质量x成比例，即P1∝x；而商品的包装成本P2与商品的表面积S成比例，即P2∝S，将x ＝120代入，得y ＝21.57，与实际价格21.60元相差0.03；再将x ＝180代入，得y ＝28.77，与实际价格28.30元相差0.47元．因此，我们推导出来的函数表达式还是比较准确的． 这一步得到单位质量价格y ′＝0.0225＋0.7756x－13，由几何画板做出y ′－x 的关系图为可以看出随牙膏质量的增加，单位质量价格的减小量在减少，因此不能盲目的认为越大的包装越便宜全组共同制定研究计划商讨确定数学模型。
23年华东杯数学建模a题
23年华东杯数学建模a题23年华东杯数学建模A题的题目背景如下：随着科技的发展，人工智能在各个领域得到了广泛的应用。
在交通领域，自动驾驶技术逐渐成为研究的热点。
为了提高自动驾驶车辆的安全性，研究人员需要对车辆的行驶轨迹进行精确的控制。
本文将针对自动驾驶车辆在某一特定场景下的行驶轨迹优化问题进行研究，旨在为实际应用提供理论支持。
为了解决这个问题，我们可以建立如下的数学模型：假设自动驾驶车辆在二维平面内行驶，需要沿着一条最优轨迹行驶至目标点。
设车辆当前位置为$(x_t, y_t)$，目标点为$(x_g, y_g)$，车辆的行驶速度为$v$，加速度为$a$。
我们需要在时间$t$ 内找到一条最优的行驶轨迹，使得车辆在到达目标点时，行驶距离最短。
为了解决这个问题，我们可以将行驶距离最小化问题转化为求解一个优化问题。
设车辆在时间$t$ 内的行驶轨迹为$x(t)$ 和$y(t)$，则有以下优化目标：$$min_{x(t), y(t)} int_{0}^{t}sqrt{(v^2+a^2)(dx(t")/dt"^2+dy(t")/dt"^2)} dt"$$约束条件为：$$begin{cases}x(0) = x_ty(0) = y_tx(t) leq x_gy(t) leq y_gend{cases}$$接下来，我们可以利用数值方法求解这个优化问题。
首先对时间区间进行离散化，设$t_0 = 0$，$t_1 = t/100$，$t_2 = 2t/100$，$ldots$，$t_n = t$。
在每个时间点上，我们可以采用梯度下降法更新车辆的轨迹，直到达到目标点。
具体步骤如下：1.计算每个时间点上的目标函数值$f(x(t_i), y(t_i))$。
2.计算目标函数的梯度$abla f(x(t_i), y(t_i))$。
3.更新车辆轨迹：$x(t_i+1) = x(t_i) - alphaabla f(x(t_i), y(t_i))$，$y(t_i+1) = y(t_i) - alphaabla f(x(t_i), y(t_i))$，其中$alpha$ 为学习率。
数学建模2003年a卷试题答案
1993年A 题交调频率设计的参考解答1. 问题分析根据题目给出的数据条件,首先要确定输入输出的函数关系.这是一个曲线拟合问题.由于交调是因为输入u(t)的乘方产生的.故此处用多项式拟合输入输出关系是恰当的.那么,拟合多项式的最高次数是多少?因为u k (t)可能产生≤k 阶类型的交调,而题目要求考虑二阶和三阶类型的交调,故最高次数必定≥3.到底最高次数为多少,待后面通过计算再确定.2. 模型假设(1)不考虑系统外部的干扰;(2)拟合出的输入输出关系,对自变量u(t)在其有效范围内均成立.3. 模型建立及求解(1)输入输出关系的建立由前面的分析,输入输出关系应该用≥3次的多项式拟合.那么,我们试用不同次数的多项式进行拟合来比较,结果发现用≥4次的多项式进行拟合时，拟合出的多项式中次数≥4的项的系数非常小(≤10-5),以致不会对结果产生影响.故用三次多项式进行拟合已达到精度了.设拟合多项式为:y(t)=α0+α1u(t)+ α2u 2(t)+ α3u 3(t)在所给的数据中有u=0时,y=0.故选取α0=0较好,于是拟合多项式化为:y(t)= α1u(t)+ α2u 2(t)+ α3u 3(t)用最小二乘法对y(t)进行三元回归确定系数.记x 1(t)=u(t),x 2(t)=u 2(t),x 3(t)=u 3(t).令:∑=---=ϕ91i 2i 33i 22i 11i321)x a x a x a y ()a ,a ,a (求a 1,a 2,a 3使Φ(a 1,a 2,a 3)为最小. 由3,2,1k 0k ==α∂ϕ∂得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++=++=++∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑============913391232913219131912391322912219121911391312912119121)()()()2()()()2()()(i ii i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ii i i i i i i i i x y a x a x x a x x x y a x a x a x x x y a x a x x a x解此方程组得a 1=0.2441a 2=0.04538a 3=-0.0004133故拟合多项式为:y(t)=0.2441u(t)+0.04538u 2(t)-0.000413u 3(t) (11.13)可以用Mathematica 软件作函数拟合与上述结果进行比较.(2)频率约束条件下的初步配置由假设(2),输入输出关系(11.13)对u(t)在其有效范围内均成立.故可将输入u(t)=∑=π31k k k t f 2cos A(14)代入(11.14)式,经整理得到输出y(t)的频率成分有以下几种:①1阶:f i ,i=1,2,3;②2阶:|f i ±f j |,i,j=1,2,3;③3阶:| f i ±f j ±f k |, i,j=1,2,3.由约束条件36≤f 1≤40,41≤f 2≤50,46≤f 3≤55得f i +f j ≥77>f 3+6| f i -f j |≤19<f 1-6f i +f j +f k >f 3+6故二阶交调和三阶交调中的f i +f j +f k ,均不在f i (i=1,2,3)产生干扰的频带[30,61]中.因此,这些交调可以不必考虑.剩余的三阶交调为如下形式:d(i,j)=2f i -f j (i ≠j)g(i,j,k)=f i +f j -f k (i ≠j ≠k) (11.15)根据条件(2)与(4)应满足下述不等式)6.11(6|f f |6|f )k ,j ,i (g |6|f )j ,i (d |j i m k ⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-≥-用计算机求解满足上述条件的频率组是比较容易的.具体作法是:采用穷举法,逐一选出满足(11.16)式的频率组(在计算过程中,不妨设f 1<f 2<f 3).最终求得满足频率约束(11.16),即满足条件(2),(4)的6组解为f i f 2 f 31 36 42 552 36 49 553 36 42 544 36 48 545 37 43 556 37 49 55(3)信噪比条件下的进一步配置信噪比SNR 的约束是:当交调出现在f i ±6时,要求SNR>10(dB).因此,需从上述6组解中,进一步求出满足SNR 要求的解.为此,需计算输出y(t)中频率为f i 的系数和交调2f i -f j ,f i +f j -f k (i ≠j ≠k)的系数.将(11.14)式代入(11.13)得:)17.11(y y y )cos A (a )cos A (a cos A a y 321331k k k 3231k k k 231k k k1++∆θ+θ+θ=∑∑∑===其中θk =2πf k t,a 1,a 2,a 3是拟合多项式的系数.其中y 2仅包含二阶交调,故无影响.y 3较复杂,可能出现频率成分θk ,2θk -θj , θi +θj -θk (i ≠j ≠k).要方便的求出各种频率的系数,比较好的办法是采用Fourier 级数展开，这样能够处理更一般的问题。
2011年高教社杯全国大学生数建模竞赛 A题参考答案
C g 为农药在土壤气相中的浓度；
H 亨利常数； g 气液传质系数
土壤中生物降解的方程：
lg k 0.799 lg k 11.643
式中：
9
k 降解速率常数 k 农药的水分配系数
1
1. 问题的重述
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。按照功能城区划分为生活区、工业区、山区、主干道、及公园绿地区。不同 的区域受人类活动影响的程度不同。现对城区的土壤环境进行抽样调查，并通过相应的 仪器进行分析，得出了其相应的数据。现通过数学建模来分析解决以下问题。 (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？
4
6. 模型的求解
6.1 模型一的求解 八种重金属在该城区的空间分布图如下所示。且图形中颜色深的表示的是在该点该 元素的浓度值较大。如图 1-8 所示。
图 1 Cr 空间分布
图 2 Cu 空间分布
图 3 Ni 空间分布
5
图 4 Cd 空间分布
图 5 As 空间分布
图 6 Hg 空间分布
图 7 Pb 空间分布
2. 模型的假设与符号说明
2.1 模型的假设与说明 1. 2. 3. 4. 每次取样互不干扰，每次采样的方法都一样。 重金属是以有害物质或其有害化合物形式存在的，且土壤中的重金属含量在一段时 间内不变。 在用网格方法采样时采样点的选取是随机的，在样品分析阶段对重金属的含量影响 不大。 远离人群和工业的自然区的污染忽略不计，且别的城区对此城区的环境影响不大。
2011全国大学生数学建模竞赛A题参考答案
2011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？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。
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。
(完整版)数学建模期末试卷A及答案
用。
且阻滞作用随人口数量增加而变大，从而人口增长率 r(x) 是人口数量 x(t) 的的减函数。
假设 r(x) 为 x(t) 的线性函数：
The shortest way to do many things is
r(x) r sx (r 0, s 0)
，
其中， r 称为人口的固有增长率，表示人口很少时（理论上是 x 0 ）的增长率。
在每个生产周期T 内，开始一段时间（ 0 t T0 ） 边生产边销售，后一段时间（T0 t T ）只销售不 生产，存贮量 q(t) 的变化如图所示。设每次生产开工
费为 c1 ，每件产品单位时间的存贮费为 c2 ，以总费用最小为准则确定最优周 期T ，并讨论 r k 和 r k 的情况。
c(T )
某家具厂生产桌子和椅子两种家具，桌子售价 50 元/个，椅子销售价格 30 元/个，生 产桌子和椅子要求需要木工和油漆工两种工种。生产一个桌子需要木工 4 小时，油漆工 2 小时。生产一个椅子需要木工 3 小时，油漆工 1 小时。该厂每个月可用木工工时为 120 小 时，油漆工工时为 50 小时。问该厂如何组织生产才能使每月的销售收入最大？（建立模型 不计算）(10’)
s r 当 x xm 时人口不再增长，即增长率 r(xm ) 0 ，代入有 xm ，从而有
根据 Malthus 人口模型，有
r(x)
r1
x xm
，
dx r(1 x )x
dt
xm
x(0) x0
4．（25 分）已知 8 个城市 v0，v1，…,v7 之间有一个公路网（如图所示）， 每条公路为图中的边，边上的权数表示通过该公路所需的时间．
（1）设你处在城市 v0，那么从 v0 到其他各城市，应选择什么路径使所需 的时间最短？ (1) v0 到其它各点的最短路如下图：
数学建模期末试卷A及答案精编版
2009《数学建模》期末试卷A考试形式：开卷 考试时间：120分钟姓名： 学号： 成绩： ___ 1．（10分）叙述数学建模的基本步骤，并简要说明每一步的基本要求。
2．（10分）试建立不允许缺货的生产销售存贮模型。
设生产速率为常数k ，销售速率为常数r ，k r <。
在每个生产周期T 内，开始一段时间（00T t ≤≤） 边生产边销售，后一段时间（T t T ≤≤0）只销售不 生产，存贮量)(t q 的变化如图所示。
设每次生产开工费为1c ，每件产品单位时间的存贮费为2c ，以总费用最小为准则确定最优周期T ，并讨论k r <<和k r ≈的情况。
3．（10分）设)(t x 表示时刻t 的人口，试解释阻滞增长（Logistic ）模型⎪⎩⎪⎨⎧=-=0)0()1(x x xx x r dtdxm中涉及的所有变量、参数，并用尽可能简洁的语言表述清楚该模型的建模思想。
4．（25分）已知8个城市v 0，v 1，…,v 7之间有一个公路网（如图所示）， 每条公路为图中的边，边上的权数表示通过该公路所需的时间．（1）设你处在城市v 0，那么从v 0到其他各城市，应选择什么路径使所需的时间最短？（2）求出该图的一棵最小生成树。
5．（15分）求解如下非线性规划:20 s.t.2 1222121≤≤≤+-=x x x x x z Max 6．（20分）某种合金的主要成分使金属甲与金属乙.经试验与分析, 发现这两种金属成分所占的百分比之和x 与合金的膨胀系数y 之间有一定的相关关系.先测试了12次, 得数据如下表：的模型。
7．（10分）有12个苹果，其中有一个与其它的11个不同，或者比它们轻，或者比它们重，试用没有砝码的天平称量三次，找出这个苹果，并说明它的轻重情况。
《数学建模》模拟试卷（三）参考解答1.数学模型是对于现实世界的某一特定对象，为了某个特定目的,作出一些必要的简化和假设，运用适当的数学工具得到的一个数学结构。
2023高教社数学建模a题
2023高教社数学建模a题2023年高教社数学建模竞赛A题为：A题：连续复利1. 连续复利的概念连续复利是指在一个无限短的时间间隔内，对一个货币的金额进行投资的回报。
其计算公式为：\(FV=p×e^{rt}\)其中，\(FV\) 是未来价值，\(p\) 是本金，\(r\) 是年利率，\(t\) 是时间。
2. 题目要求（1）利用给定的数据，计算出连续复利在未来30年内的增长情况。
数据包括本金、年利率和时间。
（2）分析连续复利在不同投资期限下的增长情况，并解释原因。
（3）讨论连续复利在实际应用中的优缺点。
（4）根据分析结果，给出投资者在实际应用中的建议。
3. 数据的获取为了计算连续复利在未来30年内的增长情况，需要以下数据：本金、年利率和时间。
这些数据可以从银行、证券公司、保险公司等金融机构获取，也可以从互联网上获取。
在获取数据时，需要注意数据的准确性和可靠性。
4. 计算过程首先，我们需要将时间转换为年数，例如5年、10年、20年等。
然后，将本金和年利率代入连续复利公式中，计算出未来价值。
最后，比较不同投资期限下的未来价值，分析增长情况并解释原因。
5. 结果分析根据计算结果，我们可以得出以下结论：连续复利的增长情况与投资期限、年利率和本金有关。
随着时间的推移，未来价值会不断增加。
因此，投资者应该尽早开始投资，以获得更大的收益。
此外，年利率越高，未来价值越大。
因此，投资者应该选择高利率的投资产品。
但是，连续复利也存在一些缺点，例如无法保证本金的安全性和可能面临通货膨胀的影响。
因此，投资者应该根据自己的风险承受能力和投资目标选择合适的投资产品。
(完整word版)数学建模方法期末考试试卷参考答案(2014年下半年)
2014-2015学年第一学期期末考试课程试卷参考答案课名称: 数学建模方法 课程号: SAM12I001 考核方式: 考查一、设计划生产生产A 、B 、C 、D 、E 五种产品分别为 单位, 则可建立线性规划问题数学模型： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤++++≤+++≤+++++++=0,,,,2122222423102..2119132518max 54321543215431532154321x x x x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x x x SMax=18*x1+25*x2+13*x3+19*x4+21*x5; X1+2*x2+x3+x5<10; X1+x3+3*x4+2*x5<24 ;X1+2*x2+2*x3+2*x4+2*x5<21 ;二、首先引进松弛变量 、 , 将线性规划问题化成标准型: ⎪⎩⎪⎨⎧≥=+++=+++++=0,,,,3054345536..500300400S max 5432153214321321x x x x x x x x x x x x x t s x x x得最优解: 。
去掉松弛变量, 得到原线性规划问题的最优解: 。
三（1）问题的最优解为: 。
即：最有生产方案为生产A 型号产品400单位、C 型号产品70单位、D 型号产品10单位, B 型号产品不生产。
可使利润达到最大, 最大利润为4450元。
（2）对偶线性规划问题为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≥+++≥+++≥+++≥++++++=0,,,84551185264289644..300020002400480min 432143214321432143214321y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y t s y y y y w对偶问题的最优解为:4450min ;75.0,5.0;0,5.24321=====w y y y y 。
数学模型期末考试试题及答案
数学模型期末考试试题及答案------------------------------------------作者------------------------------------------日期学年 ✋✋ 学期《数学模型》期末考试✌试卷（本试卷共 页）说明：本次考试为开卷考试，参加考试的同学可以携带任何资料，可以使用计算器，但上述物品严禁相互借用。
一、简答题（本题满分 分，每小题 分） 、在▪ 录像机计数器的用途中，仔细推算一下（ ）式，写出与（ ）式的差别，并解释这个差别；、试说明在▪ 中不允许缺货的存储模型中为什么没有考虑生产费用，在什么条件下可以不考虑它；二、简答题（本题满分 分，每小题 分） ∙、对于▪ 传染病的 ✋模型，叙述当σ10>s 时)(t i 的变化情况并加以证明。
、在▪ 捕鱼业的持续收获的效益模型中，若单位捕捞强度的费用为捕捞强度E 的减函数，即)0,0(,>>-=b a bE a c ，请问如何达到最大经济效益？三、简答题（本题满分 分，每小题 分）、在▪ 随机存储策略中，请用图解法说明为什么s 是方程)()(0S I c x I +=的最小正根。
、请结合自身特点谈一下如何培养数学建模的能力？某中学有三个年级共 名学生，一年级有 人，二年级有人，三年级有 人。
现要选 名校级优秀学生，请用下列办法分配各年级的优秀学生名额：（ ）按比例加惯例的方法 （ ）✈ 值法。
另外如果校级优秀学生名额增加到 个，重新进行分配，并按照席位分配的理想化准则分析分配结果。
五、（本题满分 分）大学生毕业生小李为选择就业岗位建立了层次分析模型，影响就 业的因素考虑了收入情况、发展空间、社会声誉三个方面，有三个就业岗位可供选择。
层次结构图如图，已知准则层对目标层的成对比较矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=12/15/1213/1531A ，方案层对准则层的成对比较矩阵分别为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1272/1147/14/111B ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=13/17/1313/17312B ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=12/16/1214/16413B 。
《数学建模与数学探究》试卷及答案_高中数学选择性必修第二册_苏教版_2024-2025学年
《数学建模与数学探究》试卷(答案在后面)一、单选题（本大题有8小题，每小题5分，共40分）1、数学建模的一般步骤是以下哪一个顺序？A、模型假设、模型准备、模型求解、模型应用B、模型准备、模型假设、模型求解、模型应用C、模型准备、模型求解、模型假设、模型应用D、模型求解、模型假设、模型准备、模型应用2、下列函数中属于偶函数的是：A.(f(x)=x2+1)B.(f(x)=x3+2))C.(f(x)=1xD.(f(x)=√x2)3、在解决实际问题时，以下哪个选项不属于数学建模的基本步骤？A、建立数学模型B、求解数学模型C、分析结果并验证模型的有效性D、收集数据，进行实验研究4、在建立数学模型时，如果模型的结果与实际情况存在较大的偏差，首先应该（）A、直接放弃该模型B、检查数据的准确性和完整性C、重新设定模型参数D、改变模型的数学方法5、已知某地区某种疾病的发病率是0.001，该疾病检测的准确率为99%，即若一个人患病，则检测呈阳性的概率为99%；若未患病，检测结果呈阴性的概率也是99%。
现有一人检测结果为阳性，求此人确实患有该病的概率是多少？A. 99%B. 50%C. 9.9%D. 0.99%6、某学校为了加强学生的环保意识，计划在每个教室种植5株不同种类的植物。
如果学校共有32个教室，且学校已经有200株植物备用，那么还需要从市场上采购多少株植物才能满足需求？A. 30株B. 40株C. 50株D. 60株7、假设一个电子工厂生产一种新型手机，已知每生产一部手机的直接成本为300元，固定成本（包括管理费用、折旧等）为每月5000元。
如果每月生产制品500部，那么每部手机的利润是多少元？A. 200元B. 250元C. 300元D. 350元8、已知某商品的成本函数为(C(x)=0.05x2+3x+200)，其中(x)代表生产数量（单位：件）。
如果每件商品的售价为(P=100−0.1x)元，那么为了获得最大利润，应该生产多少件商品？A. 100B. 150C. 200D. 250二、多选题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些是数学建模的基本步骤？A、提出问题B、建立模型C、分析模型D、求解模型E、检验与改进2、在数学建模过程中，选择合适的参数至关重要。
2023年数学建模国赛a题
数学建模国赛a 题一、单选题1.已知m 3=n 4，那么下列式子中一定成立的是（ ）A ．4m =3nB ．3m =4nC ．m =4nD ．mn =12 2.复数满足(12)3z i i -=-，则z 在复平面内对应的点在（ ）A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限A.1B.2C.3D.123.在三棱锥B ACD -中，若AB AC AD BC BD CD =====，则异面直线AB 与CD 所成角为（ ）A ．30°B ．60°C ．90°D ．120°4．袋中有2个白球，2个黑球，若从中任意摸出2个，则至少摸出1个黑球的概率是（ ）A ．16B ．13C ．34D ．56 5.tan 3π=（ ）A ．3B ．3C ．1D 36．若命题甲：10x -=，命题乙：2lg lg 0x x -=，则命题甲是命题乙的（ ）A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充要条件D ．非充分也非必要条件7.函数2x y +=的定义域为( )A ．{|21}x x x >-≠且B ．{|21}x x x ≥-≠且C ．)[(21,1,)-⋃+∞D ．)((21,1,)-⋃+∞8.已知函数()2,01ln ,0x x f x x x -⎧≤⎪=⎨>⎪⎩，()()g x f x x a =--.若()g x 有2个零点，则实数a的取值范围是（ ）A.[)1,0-B.[)0,∞+C.[)1,-+∞D.[)1,+∞9．已知集合{}3,1,0,2,3,4A =--，{|0R B x x =≤或3}x >，则A B =（ ）A.∅B.{}3,1,0,4--C.{}2,3D.{}0,2,310.定义区间[]()1212,x x x x <的长度为21x x -，已知函数||2x y =的定义域为[,]a b ，值域为[1,2]，则区间[,]a b 的长度的最大值与最小值的差为（ ）11.2020年，一场突如其来的“肺炎”使得全国学生无法在春季正常开学，不得不在家“停课不停学”.为了解高三学生居家学习时长，从某校的调查问卷中，随机抽取n 个学生的调查问卷进行分析，得到学生可接受的学习时长频率分布直方图（如下图所示），已知学习时长在[9,11)的学生人数为25，则n 的值为（ ）A ．40B ．50C ．80D ．10012.已知角α的顶点与原点重合，始边与x 轴的非负半轴重合，终边在直线3y x =上，则sin 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭（ ）A.25255 D.5二、填空题 13.25(0),()8(0).x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩14．正方体的棱长扩大到原来的倍，其表面积扩大到原来的（ ）倍。
2013全国大学生数学建模竞赛A题参考答案
2013全国大学生数学建模竞赛A题参考答案第一篇：2013全国大学生数学建模竞赛A题参考答案2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题评阅要点[说明]本要点仅供参考，各赛区评阅组应根据对题目的理解及学生的解答，自主地进行评阅。
本题的难点在于通过视频资料获得车流数据，并以此为基础建立数学模型，分析部分车道被占用后，道路拥塞程度与上游来车量的关系。
评阅时请关注如下方面：建模的准备工作（视频中车流数据的提取，包括视频缺失及错误的处理），模型的建立、求解和分析方法，结果的表述，模型的合理性分析及其模型的拓广。
问题1.1.1．道路被占用后，实际的通行能力需要通过视频中的车流数据得到，不能仅由交通道路设计标准估计；1.2．应该根据视频信息给出不同时段、不同情况下车流量的变化，需要给出通行能力的计算方法、理由的陈述或分析；1.3.在被占用道路没有车辆排队时，通行能力等同于单车道情形，但当被占用道路有车辆排队时，由于被占用道路车辆的变道抢行，会使道路的通行能力下降，好的结果应该明确指出这一点。
问题2.2.1.对于视频2 的分析同视频1，需要通过视频2与视频1的数据对比给出通行能力的差异及原因分析；2.2．由于事故横断面下游交通流方向需求不同，会导致上游每条车道分配到的车辆数不同，使两种情况事故所处道路横断面形成多车道排队的机率不同，从而影响实际通行能力。
如果在模型中注意到这一点则更好。
问题3.3.1．建立数学模型，给出交通事故所引起的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系；3.2.模型的形式可以多样，但需要包含上述各种因素。
关键考察模型假设的合理性、参数确定的原则、及模型的可计算性。
问题 4.4.1．本问题是问题1 及问题 3 的扩展，可利用问题1 得到的通行能力及问题3 的模型计算结果；4.2．和问题1、3不同，当事故横断面离红绿灯路口较近时，司机无充分时间调整车道，会增大多车道占用情形，影响通行能力，模型计算中应考虑这一点；4.3.附件中给出了上游路口信号灯的控制方案，会影响上游来车的流量分布，如果学生能够利用附件给出上游路口信号灯配时方案和交通组织方案则更好。
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数学建模A试卷参考答案
一．概念题（共3小题，每小题5分，本大题共15分）
1、什么是数学模型(5分)
答：数学模型可以描述为，对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。
2、数学建模有哪几个过程(5分)
答：数学建模有如下几个过程：模型准备，模型假设，模型构成，模型求解，模型分析，模型检验，模型应用。
3、试写出神经元的数学模型。
答：神经元的数学模型是
其中x＝（x1，…x m）T输入向量，y为输出，w i是权系数；输入与输出具有如下关系：
θ为阈值，f（X）是激发函数；它可以是线性函数，也可以是非线性函数．（5分）
二、模型求证题（共2小题，每小题10分，本大题共20分）
1、（l）以雇员一天的工作时间t和工资w分别为横坐标和纵坐标，画出雇员无差别曲线族的示意图。
解释曲线为什么是你画的那种形状。
(5分)
（2）如果雇主付计时工资，对不同的工资率(单位时间的工资)画出计时工资线族。
根据雇员的无差别曲线族和雇主的计时工资线族，讨论双方将在怎样的一条曲线上达成协议。
(5分)
答：（l）雇员的无差别曲线族f（w，t）=C是下凸的，如图1，因为工资低时，他愿以较多的工作时间换取较少的工资；而当工资高时，就要求以较多的工资来增加一点工作时间．
（2）雇主的计时工资族是w=at，a是工资率．这族直线与f（w，t）=c的切点P1，P2，P3，…的连线PQ为雇员与雇主的协议线．通常PQ是上升的（至少有一段应该是上升的），见图1．2、试作一些合理的假设，证明在起伏不平的地面上可以将一张椅子放稳。
(7分)又问命题对长凳是否成立，为什么(3分)
答：(一)假设：电影场地面是一光滑曲面，方凳的四脚连线构成一正方形。
如图建立坐标系：其中A,B,C,D代表方凳的四个脚,以正方形ABCD的中心为坐标系原点。
记H 为脚A,C 与地面距离之和，
G 为脚B,D 与地面距离之和，
θ为AC连线与X轴的夹角，
不妨设H(0)>0 , G(0)=0,(为什么?)
令X
f(θ) = H(θ) - G(θ) 图二
则f是θ的连续函数,且f(0)=H(0)>0
将方凳旋转90°,则由对称性知H(π/2)=0, G(π/2)=H(0)
从而f(π/2)= -H(0) < 0
由连续函数的介值定理知，存在θ∈(0,π/2)，使f(θ) = 0
(二)命题对长凳也成立，只须记 H 为脚A,B 与地面距离之和，
G 为脚C,D 与地面距离之和，
θ 为AC 连线与X 轴的夹角
将θ旋转1800同理可证。
三、模型计算题（共5小题，每小题9分，本大题共45分）
1、⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=13/15/131
3/1531A ，试用和法求其最大特征根及对应的特征向量及一致性指标。
(9分) 答：⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=13/15/131
3/1531A 中各列归一化
⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛9/113/123/39/313/323/59/513/923/15 各行求和 ⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛318.0782.09.1 再归一化
⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛106.0261.0633.0=w w 即为对应最大特征根的特征向量。
（ 3分） 而⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=320.0790.0946.1Aw ，（ 2分），
所以最大特征根为04.3)106
.0320.0261.0790.0633.0946.1(31)(3131=++==∑=i i i w Aw λ （2分） 其一致性指标为： CI=02.02
304.3133
=-=--λ （ 2分） 2、甲、乙、丙三人经商，若单干，每人仅能获利1元，甲乙合作可获利7元，甲丙合作可获利5元，乙丙合作可获利4元；三人合作可获利10元，问三人合作时怎样合理地分配10元的收入。
解：甲、乙、丙三人记为{
}3,2,1=I ，经商获利定义为I 上的特征函数，即()0=φv ，1)3()2()1(===v v v ，{
}7)2,1(=v ， {}5)3,1(=v ，{}4)3,2(=v ，10)(=I v ………3分
下表是关于甲的分配)(v y 的计算。
31=ϕ同法可算得：()5.32=v ϕ（元）， 5.2)(3=v ϕ（元） ………………3分
3、产品每天需求量为常数r, 每次生产准备费用为C 1,每天每件产品贮存费用为C 2,试作一合理假设，建立不允许缺贷的存贮模型，求生产周期及产量使总费用最小。
解:模型假设:
1. 产品每天需求量为常数r
2. 每次生产准备费用为c1,每天每件产品贮存费用为c2
3. 生产能力无限大
4. 生产周期为T ，产量为Q (3分) 模型建立
一周期总费用如下: 2
2
21rT C C C += (1分) 一周期平均费用为 2
)(21rT C T C T f += (1分) 模型求解: 用微分法解得周期 21
2rC C T = (2分)
产量 21
2C rC Q = (2分)
4、设渔场鱼量满足下列方程：（10分）
试求其平衡点，并指出平衡点的稳定性。
解:
平衡点由0)()(=--=Ex x N r x F 确定,解得平衡点E
r rN x += （4分） 0)()(<+-='E r x F 得平衡点E
r rN x +=是稳定的 （5分） 5、某城市经过对300人的抽样调查得知：原饮水果酒的人仍然喜欢饮水果酒的占85%，改饮啤酒的人的占5%，改饮白酒的占10%，原饮啤酒的人仍然喜欢饮啤酒的占90%，改饮水果酒和白酒的各占5%，原饮白酒的仍喜欢饮白酒的占80%，改饮水果酒和啤酒的各占10%。
试构造马氏链模型，它是正则链吗若是，请求其稳态概率。
解：状态定义为1=i （水果酒） 2（啤酒） 3（白酒）
容易求得，转移概率阵为：⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=80.010.010.005.090.005.010.005.085.0P （3分）
因为P >0,所以这是正则链 （2分）
记),,(321w w w w =为稳态概率
则有)26.0,42.0,32.0(21321=⎩⎨⎧=++=⋅w ）（w w w w p w 解得分 （2分）
四、 建模题（共2小题，每小题10分，本大题共20分）
1、假设人对某种传染病一旦患病而痊愈，则以后就不会再患病。
将人群分为未感染者S 、患者I 、已治愈者（包括死亡者R ）三种人，试作出必要的假设并写出该传染病的扩散微分方程模型（不必求解）。
(10分)
答：
假设：(1) 设一个病人在单位时间内能传染的病人数i(t)与当时的未感染人数s(t)成正比，比例系数为λ（称为感染率）；
(2) 设在t 时刻，已治愈人数（包括死亡人数）为 r(t)；
(3)设在单位时间内病人的治愈率为μ,即)()(t i dt
t dr μ=； (4)病人痊愈后不会再被传染。
（4分）
则有：
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====++-=-=0)0()0(,)0()()()()()()()
()()()(,00r s s i i N t r t i t s t i t s dt t ds t i t i t s dt t di λμλ（6分）
2、某食品加工厂拟安排生产计划，已知一桶牛奶加工12小时后可生产A 产品3公斤，A 产品可获利24元/公斤 ，或一桶牛奶加工8小时可生产B 产品4公斤，B 产品可获利16元/公斤。
现每天可供加工的牛奶为50桶，加工工时至多为480小时，且A 产品至多只能生产100公斤。
为获取最大利润，问每应如何安排生产计划请建立相应的线性规划模型（不必求解,10分）。
答：设每天安排x 1桶牛奶生产A 产品，x 2桶牛奶生产B 产品，则有：
参考评分标准：目标函数3分，约束条件7分。