数学建模初等模型PPT课件

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第2章初等模型精品PPT课件

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Qk1T 1(12 k1 ldk k1 2 ldk )T 2d 1T2k1d2T 1k 1lT2k2d

f(h)
1



0.9
T1
T2
0.8
0.7
0.6
0.5
d
d 0.4
0.3 记h=l/d并令f(h)=
0.2
类似有
Q
k1
T1 T2 2d
Q
2
Q 2(k1l)/(k2d)
一般 k1 16 ~ 32 故 k2
O B(0,-b)
令:
θ2 护卫舰
可化为:
X
x2ya a2 2 1 1b2
4a2b2 (a21)2
ha21b,r 2ab a21 a21
则上式可简记成 :
x2(y-h)2r2
汇合点由p此必关位系于式此即圆可上求。出P点的坐标和
θ2 的值。
y(ta)nxb(航母的路线方程) 本模型虽简单,但分析极清晰且易
再一步深入考虑
还应考虑回声传回来所需要的时间。为此,令石块下落 的真正时间 为t1,声音传回 来的时间记 为t2,还得解一个方程组:
h
g k
( t1
1 k
e kt 1
)
g k2
h 340 t2
这一方程组是非线性 的,求解不太容易, 为了估算崖高竟要去 解一个非线性主程组 似乎不合情理
t1
最小二乘法 插值方法
最小二乘法
设经实际测量已得 到n组数据(xi , yi),i=1,…, n。将数据画在平面直角坐标系中,见 图。 如果建模者判断 这n个点很象是分布在某条直线附近,令 该直线方程 为y=ax+b,进而利 用数据来求参 数a和b。由于该直线只是数据近似满足的关系式,故 yi-(axi+b)=0一般不成 立,但我们希望

数学建模初等模型ppt课件

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61 1
61 1
21
理学院
xx
2.5 经济问题中的初等模型
设产品产量为q,产品价格为p,固定成本c0,可变成 本为c1.
(1) 总成本函数: c cq c0 c1q
(2) 供给函数:
Qs f p
(3) 需求函数:
Q0 gp
(4) 价格函数:
p f 1Q0 pq
证明:存在0,使f(0) = g(0) = 0.
理学院 6
xx
模型求解
给出一种简单、粗糙的证明方法
将椅子旋转900,对角线AC和BD互换。 由g(0)=0, f(0) > 0 ,知f(/2)=0 , g(/2)>0.
令h()= f()–g(), 则h(0)>0和h(/2)<0.
由 f, g的连续性知 h为连续函数, 据连续函数的基本性
理学院 22
xx
(5) 收益函数:
R Rq qpq
(6) 利润函数: Lq Rq Cq
(7) 边际成本函数:
Cm C'q
(8) 边际收益函数:
Rm R'q
(9) 边际利润函数: Lm R'q C'q Rm Cm
23
理学院
xx
Q(t)=-t3+9t2+12t
个晶体管收音机。
问:在早上几点钟这个工工作人效的率工最作高效,率即最生高产?率最大, 此题中,工人在t时刻的生产率
解:工人的生产率为为Q’(产Rt)量t,Q则关Q问于' 题t时转间化t的3为t 2变求化Q1’8率(tt:)的12
R't Q''最t大值6t 18 0

第二章初等模型.ppt

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pB nA
pA nB
上式等价于
p
2 A

pB2
.
nA nA 1 nB nB 1

引入
Qi

ni
pi2
ni 1
,
i A, B,

2019-8-29
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18
则在⑵⑶的情况下,席位应分配给Qi 值大的那一方。
在情况⑴,由于
所以,
pA pB , nA 1 nB
QA
Q1 / Q2
0.06 0.03 0.02
24
6h
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35
模型应用
该模型具有一定的应用价值。尽管双层玻璃窗会增加 制作工艺上的成本,但它在降低热量流失上的功效是相
当可观的。通常,建筑规范要求 h l / d 4,按照该
模型,Q1 / Q2 3% ,即双层玻璃窗比同样多的玻璃材
k1 4103 8103 J / cm s kw h,
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33
不流动、干燥空气的热传导系数为
k2 2.5104 J / cm s kw h,
所以
k1 16 32. k2
取最保守的估计,即取 k1 / k2 16,由⑷,⑹得
2019-8-29
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28
建模
由假设,热传导过程遵从下面的物理定律:
厚度为d的均匀介质,两侧温度差为T ,则单位时间
由温度高的一侧流过单位面积的热量 Q与T 成正比,与
d 成反比,即
Q k T .

d
其中k 为热传导系数。
2019-8-29

初等数学模型(一PPT课件

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数学建模的意义
1、培养创新意识和创造能力 2、训练快速获取信息和资料的能力 3、锻炼快速了解和掌握新知识的技能 4、培养团队合作意识和团队合作精神 5、增强写作技能和排版技术 6、荣获国家级奖励有利于保送研究生 7、荣获国际级奖励有利于申请出国留学 8、更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式
数学建模应当掌握的十类算法
• 8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据 可以是连续的,而计算机只 认的是离散的数据,因此将 其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非 常重要的)
• 9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程 的话,那一些数值分析中常 用的算法比如方程组求解、 矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调 用)
• 模型应用:应用方式因问题的性质和建模 的目的而异。
应该注意的是:数学建模不只是数学成绩好的
学生的专利,我们每个同学都能利用所学的数学 知识建立相应的模型解决一些实际问题的。同时 数学建模遵循简单化原则:也就是建立的模型越 简单越好,并不一定需要高深的数学知识。数学 建模需要创新精神,需要创造,需要有奇异的想 法,没有不能做,只有不敢想,我们同学的年龄 正处在异想开天的时段,正是进行数学建模的黄 金时段,发挥我们的优势,拼搏一下又没有多少 损失,充其量就是牺牲了一定的休息时间吧!不 尝试谁也不知道自己有没有这方面的长处的!当 然数学建模也培养同学们的团队合作精神,考验 团队的集体智慧!
• 模型求解:利用获取的数据资料,对模型 参数做出计算(或近似计算)或估计。
• 模型分析:对所得的结果进行数学分析。
• பைடு நூலகம்型检验:将模型分析的结果与实际情形 进行比较,以此来验证模型的准确性、合 理性和适用性。如果模型与实际较吻合, 则要对计算结果给出其实际含义,并进行 解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修 改假设,再次重复建模过程。

《初等模型》课件

《初等模型》课件
根据收集到的数据,估计模型的参数,使模型能够更好地拟合实际数据。
模型验证
验证方法
选择合适的验证方法,如交叉验证、Bootstrap等,以评估模型的预测能力和可 靠性。
结果评估
根据验证结果,评估模型的性能,如准确率、误差率等,以便进一步优化和完善 模型。
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DATE
ANALYSIS
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
初等模型的建立
确定研究问题
明确目的
在建立初等模型之前,首先需要 明确研究的目的和目标,以便有 针对性地收集数据和建立模型。
选择主题
根据研究目的,选择一个具有实 际意义和价值的主题进行深入研 究。主题应具有代表性,能够反 映所研究领域的核心问题。
案例三:决策树模型
01
3. 对决策树进行剪枝以防止过拟合;
02
4. 应用决ห้องสมุดไป่ตู้树进行分类或回归预测。
03
注意事项:决策树模型容易过拟合,因此需要采取适当的措施来控制模型的复 杂度,例如限制树的深度或使用剪枝技术。此外,决策树模型对特征的划分可 能过于简单或复杂,需要根据实际情况进行调整和优化。
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DATE
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SUMMARY
《初等模型》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 初等模型简介 • 初等模型的建立 • 初等模型的分析 • 初等模型的实践案例 • 初等模型的未来发展
REPORT
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DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y

初等模型III.ppt

初等模型III.ppt

Q1/Q2
即双层玻璃窗与同样多材
料的单层玻璃窗相比,可
0.06
减少97%的热量损失。
结果分析
0.03 0.02
0 2 4 6h
Q1/Q2所以如此小,是由于层间空气极低的热传 导系数 k2, 而这要求空气非常干燥、不流通。
房间通过天花板、墙壁… …损失的热量更多。
双层窗的功效不会如此之大
Discussions

Q2 s 2
k2
d Q Q
1
2
k1=410-3 ~8 10-3, k2=2.510-4, k1/k2=16 ~32
对Q1比Q2的减少量 作最保守的估计,
Q1 1 , h l
取k1/k2 =16
Q2 8h 1
d
模型应用 Q1 1 , h l
Q2 8h 1
d
取 h=l/d=4, 则 Q1/Q2=0.03
模型 假设
模型 建立
• w2与帆面平行,可忽略
• f2, p2垂直于船身,可由舵抵消
• 航向速度v与力f=f1-p1成正比
w=ks1, p=ks2
p1
p2 p
w1=wsin(-)
v

f1=w1sin=wsin sin(-) f1 w1
p1=pcos
f2
w2
w
v=k1(f1-p1)
揭示了“t 与 n 之间呈二次函数关系”这一普遍规律, 当录像带的状态改变时,只需重新估计 a,b 即可。
Discussions
6. 启帆远航
问 帆船在海面上乘风远航,确定 题 最佳的航行方向及帆的朝向
简化问题
航向

海面上东风劲吹,设帆船

第2讲 数学建模初等模型.ppt

第2讲 数学建模初等模型.ppt

假设(1)、(2)是解剖学(((123)))中LAB的=-=k根来Bk越k统o12据比Al=大b计ak的,,较3成b规al大<3<选绩律21小手越,成好在L绩。假的因设L优而((B劣建3。议)3中5)O13’
Carroll将体重划分成两部分:B=B0+B1,B0为非肌肉重量。
根据三条假设可
得L=k(B-B0)β,k和β为两个常数,
第2讲 初等模型
2.1、船艇回合问题 2.2、双层玻璃的功效 2.3、崖高的估算 2.4、 经验模型 2.5、量纲分析 2.6、 几个实例
§2.1 舰 艇的会合
某航空母舰派其护卫舰去搜寻其跳伞的飞 行 员,护卫舰找到飞行员后,航母通知它尽快 返回与其汇合并通报了航母当前的航速与方 向,问护卫舰应怎样航行,才能与航母汇合。
1βBiblioteka ab 32 3
此外,根据统计结果,他 得出B0≈35公斤1, β 3
故有:L k(B 35)3
模型5(Vorobyev公式)
这是一个前苏联使用的公式。建模者认为举重选手举起的不 光是重物,也提高了自己的重心,故其举起的总重量为L+B, 可以看出,他们更重视的是腿部肌肉的爆发力。应用与模型4 类似的方法,得出了按
模型2(幂函数模型)
线性模型并未得到广泛的接受,要改进结果,能够 想到的自然首先是幂函数模型,即令L=kBa,对此式 取对数,得 到lnL=lnk+a lnB。将原始数据也取对数, 问题即转化了线性模型,可用最小二乘法求出参数。 几十年前英国和爱尔兰采用的比较举重成绩优劣 的 Austin公式:L′=L/B3/4就是用这一方法求得的。
令:
h

a2 a2
1b, r 1

数学模型-超全模型汇总-初等模型69页PPT

数学模型-超全模型汇总-初等模型69页PPT
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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封闭曲线,P是曲线所围图形上 任一点,求证:一定存在一条过 P的直线,将这图形的面积二等 分。
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若S1≠ S2 不妨设S1>S2
令:
S1 P P S2
l ?
f S1 S2
(此时l与x轴正向的夹角记为0 )
以点P为旋转中心,将l按逆时 针方向旋转,面积S1,S2就连 续依赖于角 的变化,记为
且 g(0)=0, f(0) > 0.
证明:存在0,使f(0) = g(0) = 0.
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模型求解
给出一种简单、粗糙的证明方法
将椅子旋转900,对角线AC和BD互换。 由g(0)=0, f(0) > 0 ,知f(/2)=0 , g(/2)>0.
令h()= f()–g(), 则h(0)>0和h(/2)<0.
正方形ABCD
绕O点旋转
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模型构成
用数学语言把椅子位置和四只脚着地的关系表示出来
地面为连续曲面
f() , g()是连续函数
椅子在任意位置 至少三只脚着地
对任意, f(), g()
至少一个为0
数学 问题
已知: f() , g()是连续函数 ; 对任意, f() • g()=0 ;
数学建模
(Mathematical Modeling)
第二章 初等模型 理学院
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第二章 初等模型
黑龙江科技学院 数 学 建 模
生活中的问题
极限、最值、积分问题的初等模型
经济问题中的初等模型
线性代数模型 建模举例 重点:各种简单的初等模型
难点:简单初等模型的建立和求解
理学院
S1 , S2
而f 在 0,0 上连续,且
f 0 S1 0 S2 0 0
只证明了直线的存在性
f 0 S1 0 S2 0 0 你能找到它么?
由零点定理得证。
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2.1.3出租车收费问题
某城市出租汽车收费情况如下:起价10元(4km以内),行 程不足15km,大于等于4km部分,每公里车费1.6元;行程 大于等于15km部分,每公里车费2.4元。计程器每0.5km记 一次价。
• 若行驶12km,停车等候5min,应付多少车费? • 若行驶23.7km,停车等候7min,应付多少车费?
解(1)设车费为y元,其中行程车费为y1元,停车费为y2 元,行程为x km,x∈z+,停车时间为t min,t ∈z+,则
10
y1 10 x 41.6
10 x 5 2.4 15 41.6
y2
0.8
t 2.5
0x4 4 x 15 15 x
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数学模型为
10
y y1 y2 10 x 41.6 10 x 5 2.4 15 41.6
0x4
4 x 15 15 x
0.8
t 2.5
计算起来很简单。
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2.1.4 蚂蚁逃跑问题
例如,当行驶路程x(km)满足 12≤x<12.5时,按12.5km计价;当 12.5 ≤x<13时,按13km计价;
例如,等候时间t(min)满足 2.5≤t<5时,按2.5min计价收费0.8元; 当5≤t<25 ,按5min计价
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请回答下列问题
• 假设行程都是整数公里,停车时间都是2.5min的整数倍, 请建立车费与行程的数学模型。
由 f, g的连续性知 h为连续函数, 据连续函数的基本性
质, 必存在0 , 使h(0)=0, 即f(0) = g(0) . 因为f() • g()=0, 所以f(0) = g(0) = 0.
评注和思考 建模的关键 ~ 和 f(), g()的确定
假设条件的本质与非本质 考察四脚呈长方形的椅子
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2.1 生活中的问题
2.1.1 椅子能在不平的地面上放稳吗
问题分析 通常 ~ 三只脚着地 放稳 ~ 四只脚着地
• 四条腿一样长,椅脚与地面点接触,四脚
模 连线呈正方形;
型 假
• 地面高度连续变化,可视为数学上的连续
设 曲面;
• 地面相对平坦,使椅子在任意位置至少三
只脚同时着地。
黑龙江科技学院 数 学 建 模
一块长方形的金属板,四个顶点的坐标分别是(1,1), (5,1),(1,3),(5,3),在坐标原点处有一个火 焰,它使金属板受热,假设板上任意一点处的温度与该点到 原点的距离成反比,在(3,2)处有一只蚂蚁,问这只蚂蚁 应沿什么方向爬行才能最快到达较凉的地点?
解:板上任一点(x,y)处的温度为
Tx, y
k
x2 y2
我学过高等数学,我可以g做ra得dT更 好,kx
呵呵
x2 y2
3 i 2
ky x2 y2
3 2
j
gradT 3,2
3k
3
i
2k
3
j
13 2 13理2学院
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2.2极限问题中的初等模型 2.3最值问题中的初等模型 2.4积分问题中的初等模型
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细菌繁殖问题
黑龙江科技学院 数 学 建 模
某种细菌繁殖的速度在培养基充足等条件满足时,与当时 已有的数量成正比,即,V=KA0(K>0为比例常数)。
1.建立细菌繁殖的数学模型。
2近.假似设数一据种。细天菌数的个数按指数细方菌式个增数长,下表是收集到的
5
936
求:开始时细菌个数可能是多少?若继续以现在的速度增长
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模型构成
用数学语言把椅子位置和四只脚着地的关系表示出来
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• 椅子位置 利用正方形(椅脚连线)的对称性
用(对角线与x轴的夹角)表示椅子位置
B
´
B

• 四只脚着地 椅脚与地面距离为零
四个距离
距离是的函数 C
两个距离
A
O
x
(四只脚) 正方形 对称性


Hale Waihona Puke DA,C 两脚与地面距离之和 ~ f() B,D 两脚与地面距离之和 ~ g()
2.1.2 分蛋糕问题
妹妹过生日,妈妈做了一块边界形状任意的 蛋糕,哥哥也想吃,妹妹指着蛋糕上的一点 对哥哥说,你能过这一点切一刀,使得切下 的两块蛋糕面积相等,就把其中的一块送给 你。哥哥利问题用归高结等为数如学下知一识道证解明决题了:这个问题,
你知已道知他平用面的上是一什条没么有办交法叉吗点?的
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