保持对数学建模的热情和兴趣需要一些策略和方法。以下是一些建议:
1.持续学习:数学建模是一个不断发展的领域,新的理论和技术不断出现。通过阅读相关的书籍、论文和在线,你可以了解最新的发展,这将激发你的兴趣。
2.实践应用:尝试将数学建模应用于你的日常生活或工作中。例如,你可以使用它来解决实际问题,如优化旅行路线、预测销售趋势等。这将使你看到数学建模的实际价值,从而增强你的兴趣。
3.参加竞赛:许多学校和组织会举办数学建模竞赛。参加这些竞赛可以让你在解决实际问题的过程中提高你的技能,同时也可以让你看到其他人是如何应用数学建模的。
4.建立学习小组:与志同道合的人一起学习和讨论数学建模可以增加你的热情。你们可以一起解决问题,分享想法,互相激励。
5.寻找导师:如果可能的话,找一个经验丰富的导师指导你。他们可以给你提供宝贵的建议,帮助你避免一些常见的错误,同时也可以激发你的兴趣。
6.保持好奇心:对未知的好奇心是保持热情的关键。不要害怕挑战,勇于尝试新的方法和技术。
7.享受过程:最后,记住要享受数学建模的过程。这是一个充满挑战和乐趣的过程,你应该珍惜每一次的学习和应用的机会。
不要理他们~~~
我自己以前写过一篇类似的日志 你改一改拿去吧
一.绪论
昨日买甘蔗,发现一整根甘蔗四元,如果分段卖每段一元,分段方法是把一根甘蔗按长度等距离分四段。而由于不同部分的甘蔗粗细程度跟甜度不一样,造成了购买者的不公平,这与我们社会主义分配要重视公平与效率有极大矛盾,而且蔗头部分食用价值小,导致蔗头的那段往往卖不出去,这又减少了蔗农收入,甘蔗作为我国南方重要产物,既是广大蔗农唯一的可靠收入来源,又是重要的食品业原料,在农业生产中占有重要地位。曾说过,三农问题是我国的基础问题,其中促进农民增收又是基础中的基础,本文为贯彻十七大精神及讲话精神,为了保证广大蔗农的利益和社会主义分配的公平进行,对甘蔗进行分节的合理化做了初步的推算,推算的思路如下:
1.计算出甘蔗的总含糖量
2.按总含糖量把甘蔗平分作为甘蔗分节的初步依据
3.在2的基础上考虑吃甘蔗的成本(如更粗的甘蔗吃起来更累等),对甘蔗分节进行进一步合理化
二.理论模型
(一)甘蔗的总含糖量
1.截面积公式
设甘蔗的截面积与高度的函数关系为f(x),其中x为高度,由常理推断可知:f(x)为x的减函数,即:f’(x)<0,为方便期间,设甘蔗截面积为圆形,截面圆半径与高度的函数关系为一次函数,即:r(x)=b-ax,(a,b为参数)则有:
f(x)=πr(x)?=π(b-ax)? (1)
2.甜度公式
设在高度x处,每单位体积甘蔗的含糖量为g(x),甘蔗的总含糖量为u,则在高度x处含糖总量du有:
du=g(x)dv (2)
而dv=f(x)*dx (3)
由(2)(3)式可知:
du=f(x)g(x)dx (4)
由生物学知识可知:
g(x)一般为指数式衰减,当高度达某一程度h时可近似认为含糖量为0,所以可设 :
得到:
由此,我们得到了甘蔗的甜度公式:
这个甜度公式反映了甜度与高度的函数关系,由式中可以看出甜度与高度呈明显的减函数关系。
3.总含糖量
下面我们开始计算甘蔗的总含糖量u,
经过计算得:
这就是长度为h的甘蔗的总含糖量
(二)把甘蔗进行分节
设把甘蔗分为n段,则每一段含糖量为u/n。
则有:
则可以通过上式推导出每一个
由于要吃午饭,本文暂不推导,有兴趣的同学可以自行计算。
(三)考虑吃甘蔗的成本
设吃甘蔗的痛苦程度与截面积的关系为线性关系,即
p(x)=m*g(x)
则吃甘蔗的享受程度q(x)=u(x)-p(x)
即:享受程度与甜度成正比,与痛苦程度成反比
由此得到
然后将(二)中u(x)替换为q(x),求出各个hi,然后hi-h(i-1)即为各段长度
三.结论及展望
从上述结论可以看出为保证广大蔗农的利益和消费者的公平,甘蔗的分段应遵循科学原则,合理分段。
未来的工作:由式中可以看出,本文计算还即为粗糙,下一步研究要利用统计学原理对甘蔗甜度及痛苦程度等进行精确测定模拟函数。
(一)、审题弄清题意,这是解答应用题的必要环节。
审题时,提问顺序如下:
(1)这题叙述的是什么地方的什么事?
(2)题目第一个条件是什么?
(3)题目第二个条件是什么?关键词是什么?(离去)
(4)题目第三个条件是什么?关键词是什么?(又来)第二个条件和第三个条件的关键词有什么区别?
(5)问题是什么?
(二)、分析应用题的数量之间关系,确定解题方法。
(三)、列式解答做到仔细认真。
(四)、检验答案的正确性
检验就是对所作出的答案检查验收,检验大体上有以下几方面。
1.列式是否合理,计算是否正确。
2.结果与实际情况是否相符。一般用代入法检验,即把解出的结果作为原题中的未知量,检查它是否符合应用题里给出的数量关系。也可以用不同的解题方法进行计算,看得出的结果是否相同,最后在解完题之后,不能忘了写答句。
例2 商人怎样安全过河?
三名商人各带一个随从乘船渡河,一只小 船只能容纳二人,由他们自已划行,随从们密约,在河的一岸,一旦随从的人数比商人多,就越货,但是如何乘船渡河大权掌握在商人手中,商人们怎样才能安全渡河呢?
这里是要用数学方法求解,一是为了给出建模的示例,二是因为这类模型可以解决相当广泛的一类问题,比逻辑思索的结果容易推广。
由于问题已经理想化了,所以不必再作设。安全渡河问题可以视为一个多步决策过程。每一步即船由此岸驶向彼岸或从彼岸驶回此岸,都要对船上的人员作出决策,在保证安全的前题下,在有限步内使人员全部过河,
用状态变量表示某一岸的人员状况,决策变量表示船上的人员状况,可以找出状态随决策变化的规律。问题转化为在状态的充许变化范围内,确定每一步的决策,达到渡河的目标
模型的过成:
记第k次渡河前此岸的商人数为xk随从数为yk, k=1,2,……,xk , yk =0,1,2,3,将二维向量sk=(xk,yk)定义为状态,
安全渡河条件下的状态集称为允许状态集合,记作S,不难写出
S={(x,y)|x=0, y=0, 1, 2, 3; x=y=1,2} - (1)
记第k次渡船上的商人数为uk ,随从数为vk ,将二维向量dk = (uk,vk)定义为决策,允许决集合记作D,由小船的容量可知
D={(u,v)| u + v = 1 , 2 }- (2)
因为k为奇数时船由此岸驶向彼岸,k为奇数时船由彼岸驶回此岸,所以状态sk 随决策dk变化的规律是:
sk+1 = sk + (-1) k d k - (3)
(3)式称状态转移律,这样,制定安全渡河方案归结为如下的多步决策问题:
求决策dk∈D (k=1,2,……n), 使状态sk∈S按照转移规律(3),由初始状态s1=(3,3)经有限n步后到达状态sn+1=(0,0).
模型求解
根据(1)~(3)式通过计算机编写一段程序来求解多步决策问题是可行的,不过当商人和随从数都不多的情况下还可以用图解法解此模型更为方便。
数学建模是一种将实际问题抽象为数学模型,通过求解模型来预测和解决实际问题的方法。在进行数学建模过程中,需要注意以下几个问题:
1.确定问题的目标:明确问题是解决什么问题,这是建模的第一步。目标不明确,就无法进行有效的建模。
2.选择合适的模型:根据问题的性质和特点,选择合适的数学模型。不同的问题可能需要不同的模型,选择不合适的模型可能会导致结果不准确。
3.数据的准确性和完整性:数学建模的结果依赖于数据,因此数据的准确性和完整性非常重要。如果数据有误或不完整,可能会导致模型的预测结果不准确。
4.模型的复杂度:在建模过程中,需要权衡模型的复杂度和准确性。过于复杂的模型可能会增加计算的复杂性和难度,而过于简单的模型可能无法准确地描述问题。
5.模型的验证和修正:建立模型后,需要通过实验或观察来验证模型的准确性。如果模型的预测结果与实际情况不符,可能需要对模型进行修正。
6.结果的解释和应用:数学建模的结果通常是一个数值或一个解决方案,需要对这些结果进行解释和应用。解释不清或应用不当,可能会导致误解或错误。
7.注意时间管理:数学建模通常需要在有限的时间内完成,因此需要注意时间管理,合理安排工作进度。
8.团队合作:数学建模通常需要多人合作完成,因此需要注意团队合作,分工明确,协调一致。
数学建模一般应用于高新技术领域和工程领域,对于寻常生活来说,并无很大的应用。
而学生参与数学建模的学习和竞赛主要是培养学生的数学思维、创新思维、逻辑思维、团队协作能力和论文写作技巧等。
此外,若能在数学建模中获奖,有利于本科、研究生等的学校申请。
高中生数学建模好的题目包括优化类问题,预测类问题,评价类问题。
数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。
当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。
数学模型概念
1、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画,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。
2、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。
数学建模B题一 洁具流水时间设计
我国是个淡水相当贫乏的国家,人均可利用淡水量不到世界平均数的四分之一。特别是近几年来,由于环境污染导致降水量减少,不少省市出现大面积的干旱。许多城市为了节能,纷纷取提高水价、电价的方式来抑制能源消费。而另一方面,据有关资料报道,我国目前生产的各类洁具消耗的能源(主要是指用水量)比其它发达国家的同类产品要高出60%以上。
某洁具生产厂家打算开发一种男性用的全自动洁具,它的单位时间内流水量为常数v,为达到节能的目的,现有以下两个控制放水时间的设计方案供用。
方案一:使用者开始使用洁具时,受感应洁具以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过T-5秒,则只放水一次,否则,为保持清洁,在使用者离开后再放水一次,持续时间为10秒。
方案二:使用者开始使用洁具时,受感应洁具以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过T-5秒,则只放水一次,否则,为保持清洁,到2T时刻再开始第二次放水,持续时间也为T。但若使用时间超过2T-5秒,则到4T时刻再开始第三次放水,持续时间也是T……在设计时,为了使洁具的寿命尽可能延长,一般希望对每位使用者放水次数不超过2次。
该厂家随机调查了100人次男性从开始使用到离开洁具为止的时间(单位:秒)见下表:
时间(秒) 12 13 14 15 16 17 18
人次 1 5 12 60 13 6 3
(1)请你根据以上数据,比较这两种设计方案从节约能源的角度来看,哪一种更好?并为该厂家提供设计参数T(秒)的最优值,使这种洁具在相应设计方案下能达到最大限度节约水、电的目的;
(2)从既能保持清洁又能节约能源出发,你是否能提出更好的设计方案,请通过建立数学模型与前面的方案进行比较。
其实,家庭中的其他生活用水一样可以用来冲洗马桶,比方说经过最后一次漂洗,衣服洗干净了,从洗衣机排出的水看上去还比较干净,直接流进下水管还真有点可惜。还有像洗完脸、洗过菜的水,如果能再次利用就好了。业余发明家吴汉平研制了一套生活用水回用装置,获得了国家专利。他将厨房的洗涤槽、卫生间的面盆和坐便器水箱连接到一个储水箱上。洗涤槽、面盆流出来的比较干净的水进入储水箱,供冲厕使用。
现在我来教你省水小秘方1.要用省水形马桶,般审型马桶加装2段式冲水配件。2.水箱底下浮饼拆下 即成无段式控制出水。
3.小便池自动冲水器冲水时间调短。 4.用米水、洗衣水、洗碗水及洗澡水等清水来浇花、洗车,及擦洗地板。5.清理地毯法由湿式或蒸汽式改成乾燥粉沫式。6.将除湿机收集的水,及纯水机、蒸馏水机等净水设备的废水回收再利用。
现在我说完了6项省水秘方,你是否想到比我更好的省水方法呢?你是否在省水呢?我想你应该在省水吧!
长期以来,人们普遍认为水是“取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜,而浪费挥霍。事实上,水日益紧缺,而我市的城市供水工作更是在严重缺水的边缘艰难度日,自来水来之不易。
人不可一日无水,水是生命之源,珍惜水就是珍惜自己的生命!在此,我们介绍一些日常生活中的节水常识:
刷牙
浪费:不间断放水,30秒,用水约6升。
节水:口杯接水,3口杯,用水0.6升。三口之家每日两次,每月可节水486升。
洗衣
浪费:洗衣机不间断地边注水边冲洗、排水的洗衣方式,每次需用水约165升。
节水:洗衣机用洗涤—脱水—注水—脱水—注水—脱水方式洗涤,每次用水110升,每次可节水55升,每月洗4次,可节水220升。
另外,衣物集中洗涤,可减少洗衣次数;小件、少量衣物提倡手洗,可节约大量水;洗涤剂过量投放将浪费大量水。
洗浴
浪费:过长时间不间断放水冲淋,会浪费大量水。
盆浴时放水过多,以至溢出,或盆浴时一边打开水塞,一边注水,浪费将十分惊人。
节水:间断放水淋浴(比如脚踏式、感应式等)。搓洗时应及时关水。避免过长时间冲淋。
盆浴后的水可用于洗衣、洗车、冲洗厕所、拖地等。
炊事
浪费:水龙头大开,长时间冲洗。烧开水时间过长,水蒸汽大量蒸发。用自来水冲淋蔬菜、水果。
节水:炊具食具上的油污,先用纸擦除,再洗涤,可节水。
控制水龙头流量,改不间断冲洗为间断冲洗。
洗车
浪费:用水管冲洗,20分钟,用水约240升。
节水:用水桶盛水洗车,需3桶水,用水约30升。使用洗涤水、洗衣水洗车。使用节水喷雾水枪冲洗。利用机械自动洗车,洗车水处理循环使用。
节水小方法:
节约用水,利在当代,功在千秋,这是经过讨论同学们一起研究出一些生活节水小方法:
一、淘米水洗菜,再用清水清洗,不仅节约了水,还有效地清除了蔬菜上的残存农药;
二、洗衣水洗拖帕、帚地板、再冲厕所。第二道清洗衣物的洗衣水擦门窗及家具、洗鞋袜等;
三、大、小便后冲洗厕所,尽量不开大水管冲洗,而充分利用使用过的“脏水”;
四、夏天给室内外地面洒水降温,尽量不用清水,而用洗衣之后的洗衣水;
五、自行车、家用小轿车清洁时,不用水冲,改用湿布擦,太脏的地方,也宜用洗衣物过后的余水冲洗;
六、冲厕所:如果您使用节水型设备,每次可节水4一5kg;
七、家庭浇花,宜用淘米水、茶水、洗衣水等;
八、家庭洗涤手巾、小对象、瓜果等少量用水。宜用盆子盛水而不宜开水龙头放水冲洗;
九、洗地板:用拖把擦洗,可比用水龙头冲洗每次每户可节水200kg以上;
十、水龙头使用时间长有漏水现象,可用装青霉素的小药瓶的橡胶盖剪一个与原来一样的垫圈放进去,可以保证滴水不漏;
十一、将卫生间里水箱的浮球向下调整2厘米,每次冲洗可节省水近3kg;按家庭每天使用四次算,一年可节药水4380kg。
十二、洗菜:一盆一盆地洗,不要开着水龙头冲,一餐饭可节省50kg;
十三、淋浴:如果您关掉龙头擦香皂,洗一次澡可节水60kg;
十四、手洗衣服:如果用洗衣盆洗、清衣服则每次洗、清衣比开着水龙头节省水200kg;
十五、用洗衣机洗衣服:建议您满桶再洗,若分开两次洗,则多耗水120kg;
十六、洗车:用抹布擦洗比用水龙头冲洗,至少每次可节水400kg;