数学模型()
初中数学几何模型之手拉手模型
![初中数学几何模型之手拉手模型](https://img.taocdn.com/s3/m/53207a1aa66e58fafab069dc5022aaea998f418c.png)
即∠DAC=∠EAB,
在△ACD与△ABE中
,
∴△ACD≌△ABE(SAS);
(2)∵△ACD≌△ABE,
∴∠ADC=∠AEB,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴∠ADE=∠AED =45°,
∴∠AEB=∠ADE+∠CDE=45°+60°=105°.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定进行解答.
一、模型类别
二、相关结论的运用
(一)有公共顶点的等边三角形
典例精讲:
[问题提出]
(1)如图①, 均为等边三角形,点 分别在边 上.将 绕点 沿顺时针方向旋转,连结 .在图②中证明 .
[学以致用]
(2)在(1)的条件下,当点 在同一条直线上时, 的大小为度.
[拓展延伸]
(3)在(1)的条件下,连结 .若 直接写出 的面积 的取值范围.
(3)①
∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠CAE=∠DAE+∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,
∵∠AOB=∠FOC,
∴∠BFC=∠BAC=90°,
∴S四边形BCDE=S△BCE+S△DCE ;
数学模型-----手拉手
有些同学在学习数学时无从下手,找不到突破的方法,做不到举一反三,所以在数学的学习过程中,必须深入本质,做到知识、规律、法则掌握准确,及时反思.下面先给大家介绍一种常见的数学模型---手拉手模型,通过对模型的理解和掌握,把模型的结论融会贯通,理解透彻,那么这一类题型,都是可以迎刃而解的.
什么是数学模型
![什么是数学模型](https://img.taocdn.com/s3/m/629a68acb8f67c1cfad6b8b3.png)
时间)列出数学式子(建模); • 求解得到数学解答(x=20, y=5)(解模);
• 回答原问题(船速每小时20千米/小时)。
1.2 数学建模的步骤
数学建模的一般步骤
想像力
洞察力
判断力
• 学习、分析、评价、改进别人作过的模型
• 亲自动手,认真作几个实际题目
甲乙两地相距750千米,船从甲到乙顺水航行需30小时, 从乙到甲逆水航行需50小时,问船的速度是多少?
用 x 表示船速,y 表示水速,列出方程:
(x y) 30 750
x =20
( x y) 50 750 求解 y =5
答:船速每小时20千米/小时.
航行问题建立数学模型的基本步骤
1.1 从现实对象到数学模型
我们常见的模型 玩具、照片、飞机、火箭模型… … ~ 实物模型
水箱中的舰艇、风洞中的飞机… … ~ 物理模型
地图、电路图、分子结构图… … ~ 符号模型 模型是为了一定目的,对客观事物的一部分 进行简缩、抽象、提炼出来的原型的替代物 模型集中反映了原型中人们需要的那一部分特征
数学模型 (Mathematical Model) 和 数学建模(Mathematical Modeling)
数学模型
对于一个现实对象,为了一个特定目的, 根据其内在规律,作出必要的简化假设, 运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。
数学
建立数学模型的全过程
建模 (包括表述、求解、解释、检验等)
你碰到过的数学模型——“航行问题”
模型准备
模型假设
数学模型分类
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数学模型分类
数学模型是指用数学语言和符号来描述现实世界中的事物和现
象的抽象化描述。
数学模型可以分为多种类型,包括确定性模型、随机模型、线性模型、非线性模型、离散模型和连续模型等。
确定性模型是指模型中的所有参数和变量都是确定的,不受随机因素的影响。
比如,一条直线方程 y=ax+b 就是一个确定性模型。
随机模型则是指模型中的某些参数或变量受到随机因素的影响,其结果不是确定的。
比如,用概率分布函数表示的随机变量模型就是一个随机模型。
线性模型是指模型中的参数和变量之间的关系是线性关系,可以用线性方程来描述。
而非线性模型则是指模型中的参数和变量之间的关系不是线性关系。
比如,用指数函数来描述的模型就是一个非线性模型。
离散模型是指模型中的参数和变量都是离散的,包括离散时间模型和离散空间模型。
而连续模型则是指模型中的参数和变量都是连续的,包括连续时间模型和连续空间模型。
在实际应用中,常常需要选取适合特定问题的数学模型进行建模。
根据不同问题的特点,可以选择不同类型的数学模型进行建模,以达到最好的预测和分析效果。
- 1 -。
数学模型的分类有哪些
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数学模型的分类有哪些数学模型可以按照不同的方式分类,下面介绍常用的几种.1.按照模型的应用领域(或所属学科)分:如人口模型、交通模型、环境模型、生态模型、城镇规划模型、水资源模型、再生资源利用模型、污染模型等.范畴更大一些则形成许多边缘学科如生物数学、医学数学、地质数学、数量经济学、数学社会学等.2.按照建立模型的数学方法(或所属数学分支)分:如初等数学模型、几何模型、微分方程模型、图论模型、马氏链模型、规划论模型等.按第一种方法分类的数学模型教科书中,着重于某一专门领域中用不同方法建立模型,而按第二种方法分类的书里,是用属于不同领域的现成的数学模型来解释某种数学技巧的应用.在本书中我们重点放在如何应用读者已具备的基本数学知识在各个不同领域中建模.3.按照模型的表现特性又有几种分法:确定性模型和随机性模型取决于是否考虑随机因素的影响.近年来随着数学的发展,又有所谓突变性模型和模糊性模型.静态模型和动态模型取决于是否考虑时间因素引起的变化.线性模型和非线性模型取决于模型的基本关系,如微分方程是否是线性的.离散模型和连续模型指模型中的变量(主要是时间变量)取为离散还是连续的.虽然从本质上讲大多数实际问题是随机性的、动态的、非线性的,但是由于确定性、静态、线性模型容易处理,并且往往可以作为初步的近似来解决问题,所以建模时常先考虑确定性、静态、线性模型.连续模型便于利用微积分方法求解,作理论分析,而离散模型便于在计算机上作数值计算,所以用哪种模型要看具体问题而定.在具体的建模过程中将连续模型离散化,或将离散变量视作连续,也是常采用的方法.4.按照建模目的分:有描述模型、分析模型、预报模型、优化模型、决策模型、控制模型等.5.按照对模型结构的了解程度分:有所谓白箱模型、灰箱模型、黑箱模型.这是把研究对象比喻成一只箱子里的机关,要通过建模来揭示它的奥妙.白箱主要包括用力学、热学、电学等一些机理相当清楚的学科描述的现象以及相应的工程技术问题,这方面的模型大多已经基本确定,还需深入研究的主要是优化设计和控制等问题了.灰箱主要指生态、气象、经济、交通等领域中机理尚不十分清楚的现象,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做.至于黑箱则主要指生命科学和社会科学等领域中一些机理(数量关系方面)很不清楚的现象.有些工程技术问题虽然主要基于物理、化学原理,但由于因素众多、关系复杂和观测困难等原因也常作为灰箱或黑箱模型处理.当然,白、灰、黑之间并没有明显的界限,而且随着科学技术的发展,箱子的“颜色”必然是逐渐由暗变亮的.。
初中数学模型
![初中数学模型](https://img.taocdn.com/s3/m/0d035bc982d049649b6648d7c1c708a1284a0a0e.png)
初中数学模型初中数学模型指的是将抽象的数学知识应用于解决实际问题的过程。
通过建立数学模型,我们可以更好地理解和分析现实世界中的各种情况,并提出解决方案。
在初中阶段,数学模型的应用范围涵盖了各个领域,如代数、几何、概率等。
本文将从几个角度介绍初中数学模型的定义、特点、应用以及解决实际问题的方法。
定义和特点初中数学模型是将实际问题通过数学符号和关系转化为数学表达式或方程的过程。
数学模型可以是线性的,也可以是非线性的;可以是确定的,也可以是随机的。
通过数学模型,我们可以描述事物之间的数量关系、空间位置关系或变化规律,从而更好地理解和分析问题。
数学模型的特点包括抽象性、简化性和实用性。
首先,数学模型对实际问题进行了抽象和简化,忽略了问题中的一些细节,从而使问题更易于处理和分析。
其次,数学模型提供了一种理论工具,可以用来预测和解决实际问题,具有一定的实用性和指导性。
应用领域初中数学模型在各个领域都有广泛的应用。
在代数领域,数学模型可以用来描述两个或多个变量之间的关系,如线性函数模型、指数函数模型等;在几何领域,数学模型可以用来描述平面图形或立体图形的性质和变化规律,如面积、体积等;在概率领域,数学模型可以用来描述随机事件的发生规律和可能性。
解决实际问题的方法解决实际问题的方法主要包括以下几个步骤:首先,分析问题,明确问题的背景、条件和要求;其次,建立数学模型,将实际问题转化为数学表达式或方程;然后,求解模型,通过数学方法解出问题的答案;最后,验证结果,检查答案是否符合实际情况,如有必要,可以对模型进行修正和完善。
综上所述,初中数学模型是一种重要的数学工具,通过数学模型,我们可以更好地理解和分析实际问题,并提出合理的解决方案。
初中生在学习数学时,应注重培养数学建模的能力,提高解决实际问题的水平,从而更好地应对未来的挑战。
小学数学中主要的数学模型
![小学数学中主要的数学模型](https://img.taocdn.com/s3/m/27c974260b4c2e3f572763e2.png)
2011版课标与原课标相比有了较大变化,在课程内 容的十大核心概念中是唯一以“思想”出现的,并具体 解释为“模型思想的建立是帮助学生体会和理解数学与 外部世界联系的基本途径。建立和求解模型的过程包括: 从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,用数学符号 建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系 和变化规律,求出结果、并讨论结果的意义。这些内容 的学习有助于学生初步形成模型思想,提高学习数学的 兴趣和应用意识”。 模型思想是数学的基本思想之一。
[1]吴正宪、张秋爽《对数学核心概念的思考》,2012 年《课程教材教法》增刊。
3.数学建模能力的培养是一个长期的过程。
低年级学生的基础知识目标达到的水平、语言理 解水平、思维水平、生活经验等各方面因素都决定 了学生的建模能力培养的艰巨性、长期性。 低年级的数学模型主要是应用加、减、乘、除及 混合运算解决简单的实际问题,重点是让学生理解 和掌握四则运算的概念,这是培养学生模型思想的 基础。 传统上,应用题按类型进行教学,让学生死记硬 背一些关键词和公式。这样做的结果是没有抓住问 题的核心,没有真正培养分析问题、解决问题的能 力,及抽象思维能力。
2. 数的运算。 a+b=c,c-a =b, c-b=a, a×b=c(a≠0,b≠0),c÷a=b, c÷b=a 四则运算关系式是小学数学最基本的数学模型,其 他很多模型都是在此基础上的进一步发展。 加法交换律:a+b=b+a 加法结合律:a+b+c=a+(b+c) 乘法交换律:ab=ba 乘法结合律:(ab)c=a(bc) 乘法分配律:a(b+c)=ab+ac
需要学生理解各种生活语言,不仅仅是看到一共用 加法,如前面案例,再转化为数学语言: a+b+c+…= 最后抽象概括出“把若干个数合并成一个数的运算, 就是加法”。
数学模型与数学建模
![数学模型与数学建模](https://img.taocdn.com/s3/m/225bf223cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe05a1b14e.png)
数学模型与数学建模数学模型是运用数学方法描述现实或抽象问题的一种工具或方法。
数学模型又可分为解析模型和仿真模型两种。
解析模型是指基于已知公式和数据进行分析求解,得到数学表达式或数值解的模型。
仿真模型是指利用计算机建立的模拟系统模型,根据模型建立的规则模拟输入变量所产生的输出结果。
数学建模是指通过数学知识把实际问题抽象为数学问题,并基于其建立数学模型。
数学建模技术可应用于各个领域,如自然科学、工程技术、社会科学、医学等。
下面就对数学模型和数学建模的一些概念和应用进行详细介绍。
一、数学模型的分类数学模型主要包括解析模型和仿真模型。
下面分别介绍:1、解析模型解析模型是指通过已知数据和公式,进行分析推导求解数学表达式或数值解的模型。
它是基于数学理论和分析方法的,其主要步骤为:建立问题的数学模型、求解模型、验证模型和应用模型。
解析模型主要包括以下几种类型:(1)几何模型几何模型是指通过几何图形描述实际问题的模型。
如,根据实际问题的条件,建立几何图形,求解图形的面积、周长、体积等数学问题,就是利用几何模型进行的建模。
几何模型常用于计算机图形学、工程地质学、建筑工程学等领域。
(2)微积分模型微积分模型是指通过微积分的方法求解实际问题的模型。
微积分是数学分析的基础,微积分模型广泛应用于科学工程领域。
如在热力学、流体力学、电磁学、生物学等领域,常用微积分模型来研究问题。
(3)代数模型代数模型是指通过代数方程和不等式描述实际问题的模型。
如根据实际问题建立代数模型求解方程组、解析几何等问题。
代数模型广泛应用于物理、经济、金融等领域。
(4)概率统计模型概率统计模型是指通过概率统计理论描述实际问题的模型。
如,许多保险公司的经营决策是基于概率统计模型的建立和分析的。
又如,酒店的房价决定也取决于概率统计模型。
2、仿真模型仿真模型是指利用计算机模拟系统建立的模型。
计算机可以模拟出一些人工难以模拟或难以观测的复杂系统,并通过模拟结果对系统进行推理分析或进行决策。
初中数学196个模型
![初中数学196个模型](https://img.taocdn.com/s3/m/e2219510a4e9856a561252d380eb6294dd882207.png)
初中数学196个模型篇一:初中数学是学生学习数学知识的重要阶段,也是培养他们数学思维能力和解决问题能力的关键时期。
在初中数学学习中,掌握数学模型是非常重要的,因为它能帮助学生将抽象的数学概念与现实生活中的问题相联系,使数学知识更加具体和实用。
在初中数学学习中,有许多重要的数学模型,下面将介绍其中的一些。
1. 几何模型:几何模型是初中数学中最基本的模型之一,它涉及到点、线、面、体等几何图形的性质和关系。
学生通过学习几何模型,可以掌握几何图形的特点,如直线的特性、平行线的性质、三角形的分类等,并能够运用几何模型解决实际问题。
2. 等式模型:等式模型是初中代数学习中的核心模型之一,它包括一元一次方程、一元一次不等式、二元一次方程等。
学生通过学习等式模型,可以掌握代数运算的基本规律,如加减乘除的计算,以及解方程、解不等式的方法,从而能够解决与等式相关的实际问题。
3. 概率模型:概率模型是初中数学学习中的一个重要模型,它涉及到随机事件的发生概率和统计推断等内容。
学生通过学习概率模型,可以了解事件发生的可能性,并能够运用概率模型解决与概率相关的实际问题,如掷硬币、抽卡片等。
4. 数列模型:数列模型是初中数学学习中的一个重要模型,它涉及到数列的概念、性质和应用等内容。
学生通过学习数列模型,可以了解数列的规律和特点,如等差数列、等比数列等,并能够运用数列模型解决与数列相关的实际问题,如找规律、预测未知数等。
5. 图形模型:图形模型是初中数学学习中的一个重要模型,它涉及到平面图形的性质和关系等内容。
学生通过学习图形模型,可以了解平面图形的分类、性质和变换等,并能够运用图形模型解决与图形相关的实际问题,如面积计算、图形的相似性等。
总之,初中数学学习中有许多重要的数学模型,通过学习这些模型,学生不仅可以增加对数学知识的理解和掌握,还可以培养数学思维能力和解决问题能力,为将来的学习和生活打下坚实的数学基础。
篇二:初中数学是学习和掌握数学基础知识的重要阶段。
初中数学30种模型汇总(最全几何知识点)
![初中数学30种模型汇总(最全几何知识点)](https://img.taocdn.com/s3/m/2742e0a2ed3a87c24028915f804d2b160b4e8626.png)
10.等面积模型:D是BC的中点
20.平移构造全等
30.二次函数中平行四边形存在性模型
01.三线八角
同位角:找F型
内错角:找Z型
同旁内角:找U型
02.拐角模型
一.锯齿型
1
1
3
2
2
3
4
∠1+∠3=∠2
∠1+∠2=∠3 +∠4
左和=右和
二.鹰嘴型
1
1
2
3
3
2
∠1+∠3=∠2
∠1+∠3=∠2
鹰嘴+小=大
一.大小等边三角形
虚线相等,且夹角为60°
(全等,八字形)
四.大小等腰三角形(顶角为α)
结论:虚线相等,且夹角为α
(全等,八字形)
三. 大小等腰直角三角形
结论:虚线相等,且夹角为90°
(全等,八字形)
二.大小正方形
结论:虚线相等,且夹角为90°
(全等,八字形)
15.半角模型
条件:正方形ABCD
∠EDF=45°
证:EF=AE+CF
条件:CD=AD,∠ADC=90°
∠EDF=45°
∠A+∠C=180°
证明:EF=AE+CF
条件:AB=AD
∠B+∠D=180°
∠EAF=1 ∠BAD
2
证明:EF=BE+DF
条件:AB=AC,∠BAC=90°
∠DAE=45°
证明:DE2=BD2+CE2
△CEF为直角三角形
初中数学30种模型汇总
(最全几何知识点)
01.三线八角
02.拐角模型
03.等积变换模型
常用数学模型的数学方法
![常用数学模型的数学方法](https://img.taocdn.com/s3/m/caad0568657d27284b73f242336c1eb91a373339.png)
常用数学模型的数学方法数学模型是数学的一种应用形式,它是对实际问题所做的一种数学抽象。
利用数学模型可以解决很多实际问题,如金融学、工程设计、物理学、经济学等等领域都可以使用数学模型。
在实际应用过程中,我们需要运用各种数学方法来构建数学模型。
下面将介绍几种常用的数学模型及其求解方法。
一、线性回归模型线性回归模型是一种通过分析自变量与因变量之间的线性关系来预测结果的模型。
具体来说,就是通过实验或数据采集,建立自变量与因变量之间的线性方程,然后根据已知数据拟合这个方程,从而得到预测值。
在建立线性回归模型时,我们需要使用最小二乘法来确定方程的系数。
最小二乘法是一种基本的数学统计方法,它的核心思想是使残差平方和最小化。
在建立线性回归模型时,我们可以使用Excel等软件进行计算和拟合,也可以使用Python等编程语言进行代码编写。
二、差分方程模型差分方程模型可以用来描述动态系统中各个变量之间的关系。
与线性回归模型不同,差分方程模型考虑了时间因素的影响,因此也叫做时间序列模型。
差分方程模型的求解需要用到微积分中的一些技巧,如Euler 法、Runge-Kutta法等数值解法。
同时,还需要掌握常微分方程的基本理论与方法,如欧拉公式、拉普拉斯变换、Z变换等。
三、优化模型优化模型是指在满足一定条件下,寻找一组或一些最优解的问题。
这类问题在经济学、工程学、物理学等领域中都有广泛的应用。
在求解优化模型时,需要使用线性规划、非线性规划、整数规划等数学方法。
同时,还需要掌握一些算法和数据结构知识,如单纯形法、分支定界法、动态规划等算法。
四、统计模型统计模型是用来研究数据的一种方法。
在实际应用中,数据总是包含着一定的规律和趋势,而统计模型就是通过对数据的分析来确定这些规律和趋势的。
在统计模型中,我们需要用到各种统计方法,如假设检验、方差分析、回归分析等。
同时,还需要掌握一些统计软件的使用,如SPSS、Stata等软件。
总体来说,数学模型的建立以及求解都需要掌握一定的数学和计算机知识。
数学模型的类型
![数学模型的类型](https://img.taocdn.com/s3/m/fd842b3703020740be1e650e52ea551810a6c98c.png)
数学模型的类型
1. 线性模型:用线性方程、线性规划等方法描述问题,被广泛应用于物理、经济、管理、工程等领域。
2. 非线性模型:解决非线性问题,例如非线性规划、微积分方程、动力系统等。
3. 概率模型:描述随机变量及其概率分布,包括统计推断、回归分析和假设检验等。
4. 离散模型:离散模型的主要应用领域是计算机科学,涉及图论、排队论、模拟等。
5. 运筹模型:用于优化问题,例如线性规划、整数规划、网络流问题等。
6. 贝叶斯模型:基于贝叶斯定理构建出的模型,用于概率推理、统计学习等。
7. 决策模型:描述决策过程,包括决策树、马尔可夫决策过程、多属性决策等。
8. 动态模型:描述随时间变化的系统,例如微积分方程、差分方程、系统仿真等。
9. 系统模型:将一个大型、复杂的系统分解为较小的子系统,并用数学语言来
表示它们之间的相互作用。
10. 统计学模型:可以用于描述数据集,包括回归分析、时间序列分析、聚类分析等。
1数学建模简介
![1数学建模简介](https://img.taocdn.com/s3/m/9b166231ee06eff9aef807d3.png)
数学建模与能力的培养 仅最近几年里, 仅最近几年里,我
校学生都在只参加 锻炼, ①数学建模实践的 了半年左右的学习 每一步中都 蕴含着能力上的 锻炼, 在调查研究阶段, 和实践后,就在全 要用到观察能力 分析能力和 观察能力、 在调查研究阶段,需 要用到观察能力、分析能力和数据 和实践后, 处理能力等 处理能力等。在提出假设 时,又需要用到 想象力和归纳 国大学生数学建模 开设数学建模课的主要目的为了提高学 简化能力。 生的综合素质 简化能力。 生的综合素质,增强 应用数学知识 解决实际问 综合素质, 竞赛中交出了非常 题的本领。 题的本领。 在真正开始自己的研究之前, ,夺得 ②在真正开始自己的研究之前,还应当尽可能先了解一下 出色的论文, 出色的论文 前人或别人的工作, 前人或别人的工作,使自己的工作成为别人研究工作的继 了国家奖2 了国家奖2项、省 续而不是别人工作的重复, 续而不是别人工作的重复,你可以把某些已知的研究结果 一等奖五项的好成 用作你的假设,去探索新的奥秘。 用作你的假设,去探索新的奥秘。因此我们还应当学会在 查到并学会我想应用的知识的本领 我想应用的知识的本领。 尽可能短的时间 内绩。 查到并学会我想应用的知识的本领。
数学模型竞赛与通常的数学竞赛不同之处在于它来 自实际问题或有明确的实际背景, 自实际问题或有明确的实际背景,它的宗旨是培养 大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力, 大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力,培 养创新意识、团队精神,鼓励参与、提倡公平竞争, 养创新意识、团队精神,鼓励参与、提倡公平竞争, 提高学生综合素质。 提高学生综合素质。 整个比赛要完成一篇包括问题的阐述分析, 整个比赛要完成一篇包括问题的阐述分析,模型的 假设和建立,计算结果及讨论的论文。 假设和建立,计算结果及讨论的论文。通过训练和 比赛,同学们不仅用数学方法解决实际问题的意识 比赛, 和能力有很大提高, 和能力有很大提高,而且在团结合作发挥集体力量 攻关, 攻关,以及撰写科技论文等方面将都会得到十分有 益的锻炼。 益的锻炼。
什么是数学模型3篇
![什么是数学模型3篇](https://img.taocdn.com/s3/m/bcf16dbf85868762caaedd3383c4bb4cf7ecb791.png)
什么是数学模型第一篇:什么是数学模型数学是一门抽象的科学,它可以用符号、公式和图形来描述事物的性质和规律。
数学模型就是采用数学方法来描述和分析现实世界的问题,从而更好地理解和控制现实世界。
数学模型可以是一个代数方程、一个几何图形、一个时间序列、一个统计关系等等,它们通常由变量、参数、约束等元素组成,通过这些元素之间的关系来描述和解释现象。
数学模型在很多领域都有广泛的应用,比如物理学、化学、工程学、经济学、社会学等等。
以物理学为例,物理学家可以通过建立数学模型来描述宇宙中的各种现象,比如引力、电磁力、运动等等。
通过分析这些模型,他们可以进一步预测宇宙中的物理现象,或者设计出新的物理实验来验证这些模型的正确性。
数学模型还有很多其他的应用,比如在经济学和金融学中,经济学家和金融学家可以建立数学模型来描述市场的变化和趋势,以及随之而来的机会和风险。
这些模型可以帮助他们进行投资决策,或者通过政策调整来影响整个经济体系。
总的来说,数学模型是一种非常重要的工具,它可以帮助我们更好地理解和控制现实世界,促进科学技术的发展和社会进步。
第二篇:数学模型的构建和应用数学模型的构建和应用是一个复杂而繁琐的过程,需要具备一定的数学和领域知识。
一般来说,数学模型的构建包含以下几个步骤:1. 确定问题和目标。
首先要明确所要研究的问题和目标,比如要预测客户流失率、优化某个系统的运行效率、模拟自然灾害等等。
2. 收集数据和信息。
收集和整理相关的数据和信息,包括客户数据、系统运行日志、气象数据等等。
这些数据和信息可以用来验证模型的正确性和可靠性。
3. 建立变量和参数。
根据问题和目标,建立模型的变量和参数,包括独立变量、因变量、常数和参数等等。
4. 建立数学公式。
根据变量和参数之间的关系,建立数学公式,包括代数方程、微分方程、概率分布等等。
5. 验证模型的正确性。
将建立的模型与实际情况进行比较,验证模型的正确性和可靠性,通过调整模型参数等方法来提高模型的准确度。
数学模型
![数学模型](https://img.taocdn.com/s3/m/5f85981ef18583d0496459c4.png)
模型思想通常也叫做“数学模型”或者“数学建模”,它是用数学语言和工具,对现实世界的一些信息进行适当的简化,经过推理和运算,对相应的数据进行分析、预测、决策和控制,并且经过实践的检验,如果检验的结果是正确的,就可以用来指导实践。
模型思想是三中基本思想之一,由模型思想派生出的下位数学思想有化简思想、量化思想、函数思想、方程思想、随机思想等。
在小学阶段适合渗透的主要有函数思想、方程思想等。
2012版新课标(《全日制义务教育数学课程标准》)在“课程内容”中提出了十个核心词(数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识),并一一给出描述,模型思想就是其中的一个。
什么是“模型思想”?数学模型的教学与通常的数学教学之间有什么关系?怎样帮助小学生建立模型思想?怎样应用模型思想呢?模型思想通常也叫做“数学模型”或者“数学建模”,它是用数学语言和工具,对现实世界的一些信息进行适当的简化,经过推理和运算,对相应的数据进行分析、预测、决策和控制,并且经过实践的检验,如果检验的结果是正确的,就可以用来指导实践。
数学模型在当今市场经济和信息化社会中已经有课比较广泛的应用,无论解决哪个领域的或者,都要用到数学、都要用到数学建模方法。
如大学建模教科书上有:人口增长数学模型、导弹核武器竞赛问题。
动物形体问题、电饭锅销售模型、公路运输问题、投资决策模型等。
其实数学模型的发展有着悠久的历史,并且是推动数学发展的重要动力之一。
在古代,中国以解决实际问题为主要特征的“数学建模”就十分活跃,注重算法创新的中国古代数学家是“数学建模”的好手。
像老师们熟悉的“田忌赛马”、“韩信点兵”、“邑方几何”、“四表望远”、“锯木求径”等都是中国古代数学模型算法,十分有名。
在近代,以学习数学模型为内容的课程最早产生20世纪60年代的美国研究生教育。
1985年,也是美国首先出现了大学生建模竞赛。
荷兰从1990年开始组织高中学生进行数学建模竞赛。
什么是数学模型
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什么是数学模型
数学模型是一种基于数学理论和科学计算方法的描述现
实世界问题的工具。
其目的是通过数学模型来对现实问题进行描述、分析和预测,以便于更好地理解和解决问题。
在实际应用中,数学模型可以分为线性模型和非线性模型。
线性模型是指函数关系为线性的模型,包括线性回归模型、线性规划模型、线性差分方程模型等。
这种模型具有简单、易于理解和求解等优点,是一些简单问题的常用解决方法。
非线性模型则是指函数关系为非线性的模型,包括非线性回归模型、非线性规划模型、非线性差分方程模型等。
这种模型具有灵活和精度高的优势,适用于解决较为复杂的问题。
数学模型的主要特点是把现实复杂问题抽象出来,通过
模拟和计算实现对问题的分析和预测。
它能很好地反映不同因素之间的相互作用和影响关系,为实际问题提供科学的解决方案。
在实际生产和社会经济领域,各种数学模型已经被广泛应用,包括大型投资决策、企业经营管理、环境保护、航空航天、交通运输、医学卫生等各个领域。
数学模型的建立需要很强的数学功底和实际应用经验。
为了开发有效的数学模型,需要对问题进行深入的分析和研究,建立数学模型时需要选择合适的数学工具和方法,进行参数的估计和求解,最后对模型进行有效性检验。
在数学领域中,为了更加深入地研究数学模型的原理和
应用,创立了数学模型理论。
数学模型理论在很大程度上促进了数学模型的发展和应用。
总的来说,数学模型是一种对复杂的现实问题进行分析和预测的重要工具。
它可以使人们更好地理解问题本质和解决途径,具有广泛的应用前景。
十大经典数学模型
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十大经典数学模型十大经典数学模型是指在数学领域中具有重要意义和广泛应用的数学模型。
这些模型涵盖了不同的数学分支和应用领域,包括统计学、微积分、线性代数等。
下面将介绍十大经典数学模型。
1. 线性回归模型线性回归模型用于描述两个变量之间的线性关系。
它通过最小化观测值与模型预测值之间的差异来拟合一条直线,并用该直线来预测未知的观测值。
线性回归模型在统计学和经济学等领域有广泛应用。
2. 概率模型概率模型用于描述随机事件发生的可能性。
它通过定义事件的概率分布来描述事件之间的关系,包括离散型和连续型概率分布。
概率模型在统计学、金融学、生物学等领域中被广泛应用。
3. 微分方程模型微分方程模型用于描述物理系统、生物系统和工程系统中的变化过程。
它通过描述系统中各个变量之间的关系来解释系统的动态行为。
微分方程模型在物理学、生物学、经济学等领域中具有重要应用。
4. 矩阵模型矩阵模型用于表示线性关系和变换。
它通过矩阵和向量的乘法来描述线性变换,并用于解决线性方程组和特征值问题。
矩阵模型在线性代数、网络分析、图像处理等领域中广泛应用。
5. 图论模型图论模型用于描述物体之间的关系和连接方式。
它通过节点和边的组合来表示图形,并用于解决最短路径、网络流和图着色等问题。
图论模型在计算机科学、电信网络等领域中有广泛应用。
6. 最优化模型最优化模型用于寻找最佳解决方案。
它通过定义目标函数和约束条件来描述问题,并通过优化算法来找到使目标函数最优的变量取值。
最优化模型在运筹学、经济学、工程优化等领域中被广泛应用。
7. 离散事件模型离散事件模型用于描述在离散时间点上发生的事件和状态变化。
它通过定义事件的发生规则和状态转移规则来模拟系统的动态行为。
离散事件模型在排队论、供应链管理等领域中有重要应用。
8. 数理统计模型数理统计模型用于从样本数据中推断总体特征和进行决策。
它通过概率分布和统计推断方法来描述数据的分布和抽样误差,包括参数估计和假设检验等方法。
初等模型-数学模型
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几何模型
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平面几何
平面几何是几何模型的基 础,通过点、线、面等基 本元素描述实际问题,如 三角形、四边形、圆等。
立体几何
立体几何是描述三维空间 中物体形状和位置关系的 数学模型,如长方体、球 体、圆柱体等。
解析几何
解析几何是将几何问题转 化为代数问题的数学模型, 通过代数方法解决几何问 题。
提高数学模学模型具有强大的预测和决策支持功能 ,可以提高决策的科学性和准确性。通过 数学模型的建立和应用,可以解决实际问 题,推动科学技术和社会经济的发展。
影响力
加强数学模型的宣传和推广,提高其在社 会、经济、科技等领域的认知度和影响力 。同时,加强国际交流与合作,推动数学 模型在全球范围内的应用和发展。
感谢观看
THANKS
通过数学模型可以模拟物种进化过程, 解释生物多样性的起源和演化。
在商业决策中的应用
市场预测
通过分析历史数据和市场趋势, 可以建立一个数学模型来预测未
来的市场需求和销售情况。
投资决策
利用数学模型评估投资组合的风 险和回报,帮助投资者做出明智
的投资决策。
供应链管理
通过数学模型优化库存管理、物 流和运输,降低成本并提高效率。
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解析法
通过数学公式推导求解,适用 于有解析解的简单问题。
数值法
通过数值计算求解,适用于大 多数实际问题。
近似法
通过近似计算求解,适用于难 以精确求解的问题。
模拟法
通过模拟实验求解,适用于难 以建立数学模型的问题。
数学模型的验证与优化
模型验证
通过对比模型的预测结果与实际数据 进行验证,确保模型的准确性。
什么是数学模型
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数学模型, 是指运用数理逻辑方法和数学语言建构的科学或工程模型。
数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义,不过我们可以作如下的定义。
简单来说,数学模型就是对实际问题的一种数学表述。
具体一点来讲,数学模型是关于部分现实世界未来某种目的的一个抽象的简化的数学结构。
更确切的说,数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定的目标,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,适当应用数学工具,得到的一个数学结构,它可以是数学公式,可以是一个算法,甚至可以是表格、图示等等。
数学模型是近些年发展起来的新学科,是数学理论与实际问题相结合的一门科学。
它将现实问题归结为相应的数学问题,并在此基础上利用数学的概念、方法和理论进行深入的分析和研究,从而从定性或定量的角度来刻画实际问题,并为解决现实问题提供精确的数据或可靠的指导。
虽然数学模型这一概念的提出时间较晚,但是数学模型的历史却可以追溯到人类开始使用数字的时代。
从人类使用数字开始,就在不断地建立各种各样的数学模型,以解决我们现实世界中遇到的各种各样的实际问题。
对于广大的科学技术工作者和对大学生的综合素质测评,对教师的工作业绩的评定以及诸如访友,采购等日常活动,我们都可以通过具体的分析,建立一个数学模型,从而来确立一个最佳的方案。
建立数学模型是沟通摆在面前的实际问题与数学工具之间联系的一座必不可少的桥梁,能帮助我们更好地处理事务,提高效率。
数学模型的建立务必是严谨的、具有实际意义的。
它讲究真实完整,能真实、系统、完整地反映客观现象;它还具有代表性和外推行,既能够得到原型客体的信息和原因。
在建模过程中,我们要把本质的东西和关系反映进去,而那些非本质的、对反映客观真实程度影响不大的东西可以去掉,这样能够使模型保证在一定精确度的条件下,尽可能的简单和可操作,数据易于收集。
数学模型的种类有很多,而且有很多不同的分类方法:(1)按模型的应用领域分类:生物数学模型,医学数学模型,地质数学模型,数量经济学模型,数学社会学模型等。
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1.学校共1000名学生,235人住在A宿舍,333人住在宿舍,432人住在,学生梦要组织一个10人的委员会,试用下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,剩下的名额按惯例分给小树部分较大者。
(2)2.1节中的Q值方法。
(3)方法:将A,B,C各宿舍的人数用正整数相除,其商数如下表:
1 2 3 4 5 …
A B C
23
5
33
3
43
2
11
7.5
16
6.5
21
6
78.
3
11
1
14
4
58.
75
83.
25
10
8
…
…
86.
4
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。
你能解释这种方法的道理吗。
如果委员会从10人增至15人,用以上3种方法两次分配的结果列表比较。
(4)你能提出其它方法吗。
用你的方法分配上面的名额。
2.用微积分的方法导出2.2节的公式(2)。
3.在2.5节中考虑8人艇分重量级组(桨手体重不超过86kg)和轻量级组(桨手体重不超过73kg,建立模型说明重量级组的成绩比轻量级组大约好5%。
4.用2.7节实物交换模型中介绍的无差别曲线的概率,讨论以下雇员和雇主之间的协议关系:
(1)以雇员一天的工作时间t和工资 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。
(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。
(3)雇员和雇主已经达成了一个协议(工作时间1t 和工资1ω).如果雇主想使雇员的工作时间增加到2t ,他有两种方法:一是提高计时工资率,在协议线的另一点(2t ,2ω)达成新的协议;二是实行超时工资制,即对工时1t 仍付原计时工资,对工时21t t -付给更高的超时工资。
试用作图方法分析哪种办法对雇主更有利,指出这个结果的条件.
5.在2.8节核武器竞赛模型中,证明由(6)式表示的乙安全线()y f x =的性质。
6.在2.8节核武器竞赛模型中,讨论以下因素引起的平衡点的变化:
(1)甲方提高导弹导航系统的性能。
(2)甲方增加导弹爆破的威力。
(3)甲方发展电子干扰系统。
(4)双方建立反导弹系统。
7.一垂钓俱乐部鼓励垂钓者将钓上的鱼放生,打算按照放生的鱼的重量给予奖励,俱乐部只准备了一把软尺用于测量,请你设计按照测量的长度估计鱼的重量的方法。
假定鱼池中只有一种鲈鱼,并且得到8条鱼的如下数据(胸围指鱼身的最大周长): 身长(cm) 36.8 31.8 43.8 36.8 3
2.1
45.1 35.9 3 2.1 重量(g )
765 482 1162 737 4
82 1389 652 454 胸围(cm) 24.8 21.3 27.9 24.8 2
1.6
45.1 22.9 21.6 先用机理分析建立模型,再用数据确定.
8.用宽ω的布条缠绕直径d 的圆形管道,要求
布条不重叠,问布条与管道轴线的夹角α应多大 d
(如图)。
若知道管道长度,需要多长布条(考
& w
虑两端的影响)。
如果管道是其它形状。
9.用已知尺寸的矩形板材加工半径一定的圆盘,给出几种简便、有效的排列方法,使加工出尽可能多的
10.雨滴匀速下降,空气阻力与雨滴表面积和速度平方的乘积成正比,试确定雨速与雨滴质量的关系。
11.动物园里的成年热血动物靠饲养的食物维持体温基本不变,在一些合理、简化的假设下建立动物的饲养食物量与动物的某个尺寸之间的。
12.生物学家认为,对于休息状态的热血动物消耗的能量主要用于维持体温,能量与心脏到全身的血流量成正比,而体温主要通过身体表面散失,建立一个动物体重与心率之间关系的模型,并用下面的数据加以。
动物体重(g)心率(次/分)
田鼠25 670
家鼠200 420
兔2000 205
小狗5000 120
大狗30000 85
羊50000 70
人70000 72
马450000 38
13.举重比赛按照运动员的体重分组,你能在一些合理、简化的假设下建立比赛成绩与体重之间的关系吗。
下面是一届奥运会的竞赛成绩,可供检验你的。
组别
最大体重
(kg)
抓举
(kg)
挺举
(kg)
总成绩
(kg)
1 54 132.5 155 287.5
2 59 137.5 170 307.5
3 6
4 147.
5 187.5 335
4 70 162.
5 195 357.5
5 7
6 167.5 200 367.5
6 83 180 212.5 392.5
7 91 187.5 213 402.5
8 99 185 235 420
9 108 195 235 430
10 >108 197.5 260 457.5
14.速度为ν的风吹在迎风面积为s的风车上,空气密度是ρ。
用量纲分析方法确定风车获得的功率P与ν,s,ρ的关系。
15.雨滴的速度ν与空气的密度ρ、粘滞系数μ和重力加速度g 有关,其中粘滞系数的定义是:运动物体在流体中受的摩擦力与速度梯度和接触面积的乘积成正比,比例系数为粘滞系数。
用量纲分析方法给出速度ν的表达式。
16.原子弹爆炸时巨大的能量从爆炸点以冲击波形式向四周传播。
据分析在时刻t 冲击波达到的半径r 与释放能量e ,大气密度ρ,大气压强P 有关(设
0t =时0r =).用量纲分析方法证明1256
5
23()()et p t r e ϕρρ=,ϕ是未定。
17.用量纲分析方法研究人体浸在匀速流动的水里时损失的热量。
记水的流速ν,密度ρ,比热c ,粘性系数μ,热传导系数k ,人体尺寸d .证明人体与水
的交换系数h 与上述各物理量的关系可表为
(,)k v d c h d k ρμϕμ=,ϕ是未定函数,h 定义为单位时间内人体的单位面积在人体与水的温差为1℃时的热量。
18.用量纲分析方法研究两带电平行板间的引力。
板的面积为s ,间距为d ,电位差为ν,板间介质的介电常数为ε,证明两板之间的引力
22()s f v d εϕ=。
如果又知道f 与s 成正比,写出f 的表达式。
这里介电常数ε的定义是,其中,12,q q 是两个点电荷的电量,d 是点电荷的距离,f 是点电荷间的。
19.考察阻尼摆的周期,即在单摆运动中考虑阻力,并设阻力与摆的速度成正比。
给出周期的表达式,然后讨论物理模拟的比例模型,即怎样由模型摆的周期计算原型摆的周期。
出师表
两汉:诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。