目錄數(shù)學(xué)建模的實(shí)際例子 矩陣加密例題及答案 數(shù)學(xué)建模都是大家抄來抄去嗎 簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)建模100例 生活中的10個(gè)數(shù)學(xué)模型
這個(gè)是簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問題,那些步驟就不給你寫了,你可以參照下歷年優(yōu)秀論文來寫,現(xiàn)在來塌襲寫解題過程:
設(shè)生產(chǎn)甲產(chǎn)品x,生產(chǎn)乙產(chǎn)品y。
max 20x+30y
x+2y<=20
5x+4y<=70
以上就是該問題的模型,下團(tuán)銷兄面用LINGO來求解(LINGO是用來求線性規(guī)劃問題的,此題可以用LINDO來解,但是我沒有LINDO,所以用LINGO)
程序:
model:
max=20*x+30*y;
x+2*y<20;
5*x+4*y<70;
程序運(yùn)行求得的結(jié)果是:
Global optimal solution found at iteration: 0Objective value: 350.0000
Variable ValueReduced Cost
X10.000000.000000
Y5.0000000.000000
RowSlack or SurplusDual Price
1350.00001.000000
20.00000011.66667
30.0000001.666667
此題較簡(jiǎn)單,用LINDO求解是比較好的選擇,可以直接查看影子價(jià)格之類的東西。
若要按照數(shù)學(xué)建模論文格式寫的話,你去數(shù)學(xué)中國(guó)找優(yōu)秀論文來參考,再者此題跟姜啟源《數(shù)學(xué)模型》第三版的第4章的4.1節(jié)奶制品的生產(chǎn)與銷售類似斗并,可以找來看看。
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過抽象、簡(jiǎn)化建立模型并解決實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的手段。數(shù)學(xué)模型是實(shí)際事物的一種數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化,建立數(shù)學(xué)模型的過程,是把錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問題簡(jiǎn)化為合理數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。在生物教學(xué)中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,可以使教學(xué)變得更為有效。
1化枯燥為生動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
植物分類屬于生物學(xué)中非??菰锏膬?nèi)容。例如榆,葉序周(從起點(diǎn)葉到終點(diǎn)葉之間的螺旋線繞莖周數(shù),稱為葉序周)為1,有2葉;桑,葉序周為1,有3葉;桃,葉序周為2,有5葉;梨,葉序周為3,有8葉;杏,葉序周為5,有13葉;松,葉序周為8,有21葉。從表面上來看,葉序周和葉數(shù)就是一組枯燥乏味的數(shù)字,但若能從數(shù)字中找一找其中的規(guī)律,會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn):植物的葉序周和葉數(shù)居然可以用數(shù)學(xué)中的斐波那契數(shù)列來描述(斐波那契數(shù)列指的是這樣一個(gè)數(shù)列:1、1、2、3、5、8、13、21、……這個(gè)數(shù)列從第三項(xiàng)開始,每一項(xiàng)都等于前兩項(xiàng)之和)。植物的花瓣、萼片、果實(shí)的數(shù)目也都非常吻合于斐波那契數(shù)列。再來觀察向日葵的花盤,會(huì)發(fā)現(xiàn)其種子排列組成了兩組鑲嵌在一起的螺旋線,一組是順時(shí)針方向,一組是逆時(shí)針方向。兩組螺旋線的數(shù)目,不同品種的向日葵會(huì)有所不同,但一般螺旋線的數(shù)目是34和55,55和89或89和144,每組數(shù)字都是斐波那契數(shù)列中相鄰的兩個(gè)數(shù)。植物似乎對(duì)斐波那契數(shù)著了迷,為什么植物如此偏愛斐波那契數(shù)呢?原來斐波那契數(shù)列中相鄰的兩個(gè)數(shù)之比恰好是黃金比例,即0.618。在植物中,像牡丹、月季、荷花、菊花等觀賞性花卉含苞欲放時(shí)花蕾呈現(xiàn)的橢圓形,其長(zhǎng)短軸之比接近于黃金分割。研究表明這種比例對(duì)植物的通風(fēng)和采光效果最佳。由一組枯燥的數(shù)字聯(lián)系到斐波那契數(shù)列再聯(lián)系到黃金分割,枯燥的內(nèi)容頓時(shí)變得非常有趣,很有吸引力。學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的好奇心被激發(fā)了,學(xué)生探索的欲望變得越來越強(qiáng)烈,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也變得越來越濃厚。
當(dāng)置身于探索生命現(xiàn)象、建構(gòu)模型的過程中時(shí),學(xué)生學(xué)會(huì)了觀察和統(tǒng)計(jì)、歸納與演繹、假設(shè)與近似的方法,并主動(dòng)地去思索,在不知不覺中領(lǐng)略生物學(xué)的真諦。
2化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
中學(xué)生物學(xué)以描述性語(yǔ)言為主,對(duì)于一些深?yuàn)W的生命現(xiàn)象,以數(shù)學(xué)模型為,能夠清晰而有力地闡述隱藏在現(xiàn)象背后的一般規(guī)律。
2.1建立數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生理科思維能力
減數(shù)分裂過程配子的基因組成和遺傳病概率的計(jì)算是遺傳部分內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)兩種極端情況:有些學(xué)生始終算不清,而有些學(xué)生始終是算得又快又準(zhǔn)。究其原因,原來學(xué)得好的學(xué)生已經(jīng)找到了捷悉哪蠢徑:可以用數(shù)學(xué)中的排列與組合來分析減數(shù)分裂過程配子的基因組成,用數(shù)學(xué)概率的相加、相乘原理來解決遺傳病概率的計(jì)算。通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型能夠排除非本質(zhì)因素的干擾,突出反映事物的本質(zhì)特征,從而使對(duì)生命現(xiàn)象的研究得到簡(jiǎn)化。建立正確的數(shù)學(xué)模型可使學(xué)生細(xì)致深入地理解生命本質(zhì),清晰明了地分析問題。建構(gòu)出合理的數(shù)學(xué)模型,能使學(xué)生的知識(shí)發(fā)生正遷移,起到舉一反三的作用。
2.2建立數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用
生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律,常常求助于對(duì)數(shù)學(xué)模型的研睜陪究。例如自然界中種群動(dòng)態(tài)變化的研究。種群數(shù)量同時(shí)受多種因素的影響,因此變化很復(fù)雜。自然界中種群數(shù)量增長(zhǎng)通常呈“s”型曲線,研究“S”型曲線會(huì)發(fā)現(xiàn):曲線的形狀表示種群動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),曲線上任一點(diǎn)的切線的斜率表示變化快慢。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值(k)時(shí),在該點(diǎn)作曲線的切線,其斜率為0,表示種群的增長(zhǎng)率為0。在K/2時(shí),該點(diǎn)的切線的斜率最大,說明此時(shí)種群的增長(zhǎng)率最大。當(dāng)種群數(shù)量大于K/2時(shí),種群增長(zhǎng)速率開始下降。“s”型曲線實(shí)質(zhì)上是指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的疊加。用“s”型曲線恰好能完美地表達(dá)種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,明白種群動(dòng)態(tài)變化的意義可用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。利用曲線的數(shù)學(xué)性質(zhì)可以簡(jiǎn)潔地描述生物學(xué)上一些復(fù)雜的現(xiàn)象,生命現(xiàn)象是奇妙而抽象的,數(shù)學(xué)曲線是簡(jiǎn)單而直觀的。實(shí)際問題常常是復(fù)雜多變的,數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生具有一定的探索性和創(chuàng)造性,學(xué)生緩旦體會(huì)到利用數(shù)學(xué)建模的妙處時(shí),進(jìn)而會(huì)對(duì)生物學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。學(xué)生在老師的引導(dǎo)下通過真正“做”科學(xué)的過程,既能學(xué)到知識(shí),又能提高思維能力。
3化抽象為直觀,訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新能力
“細(xì)胞的分裂和分化”很難而且很抽象,怎樣將抽象的知識(shí)通俗地呈現(xiàn)給學(xué)生。首先給學(xué)生閱讀一段資料,即一個(gè)成年人大約擁有100萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞,這些細(xì)胞都源自一個(gè)細(xì)胞。當(dāng)學(xué)生閱讀了這段資料后,最大的疑惑是:人為什么要這么多的細(xì)胞,而不能由幾個(gè)巨大的細(xì)胞組成?答案是因?yàn)榧?xì)胞很小。緊接著學(xué)生又有疑惑了:細(xì)胞為什么這么小?僅憑學(xué)生已有的生物學(xué)知識(shí),要解釋清楚“細(xì)胞的體積只能很小”是不可能的。教師利用數(shù)學(xué)建模的方法可以讓學(xué)生輕松地理解“細(xì)胞的體積為什么只能很小”。第一步,假設(shè)細(xì)胞為立方體形(便于計(jì)算);第二步,分別設(shè)立方體的邊長(zhǎng)為1cm、2cm、3cm和4cm;第三步,先分別計(jì)算每個(gè)立方體的表面積和體積,再計(jì)算表面積和體積之比。表面積代表細(xì)胞膜的大小,體積代表細(xì)胞的大小,將計(jì)算結(jié)果列表呈現(xiàn)(表1)。
當(dāng)學(xué)生看了這些數(shù)據(jù)后,對(duì)“細(xì)胞體積只能很小”的原因一目了然:細(xì)胞長(zhǎng)大需要靠細(xì)胞表面從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),表面積越大,吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多。隨著細(xì)胞的長(zhǎng)大,其表面積與體積之比卻在變小,即表面積增大沒有體積增大得快。當(dāng)細(xì)胞長(zhǎng)到一定大時(shí),由于細(xì)胞得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而無法繼續(xù)長(zhǎng)大。因此,細(xì)胞的體積只能很小。
當(dāng)學(xué)生覺得“山窮水盡疑無路”時(shí),數(shù)學(xué)建模提供了創(chuàng)造性地解決問題的方法,真是“柳暗花明又一村”。如何將生物學(xué)知識(shí)巧妙轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的檢驗(yàn)。建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的目的不只是停留在對(duì)模型本身的探索。而是要上升到創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。
生命科學(xué)作為一門自然科學(xué),對(duì)理論的深入研究必定會(huì)涉及到很多數(shù)學(xué)知識(shí)。在生物教學(xué)中,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型正是聯(lián)系數(shù)學(xué)與生命科學(xué)的橋梁。巧借數(shù)學(xué)建模,達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的。模型方法的精髓乃是體現(xiàn)在探索與發(fā)現(xiàn)之中,學(xué)生如果不親身經(jīng)歷這些探索,很難發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。
A題
生產(chǎn)安排
某工廠生產(chǎn)三種標(biāo)喊穗準(zhǔn)件A,B,C,它們每件可獲利分別為3、1.5、2元,若該廠僅生產(chǎn)一種標(biāo)準(zhǔn)件,每天可生產(chǎn)A,B,C分別為800,1200,1000個(gè),但A種標(biāo)準(zhǔn)件還需某種特殊處理,每天最多處理600個(gè)。B種標(biāo)準(zhǔn)件每天至少生產(chǎn)200個(gè)。
(1)該廠應(yīng)該如何安排生產(chǎn)計(jì)劃,才能使得每天獲利最大?試建立一般數(shù)學(xué)模型;
(2)
針對(duì)實(shí)例,求出此問題的解。
B題
植樹問題
某小組有男生6人,女生5人,星期日準(zhǔn)備去植樹。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),男生每人每天平均挖坑20個(gè),或栽樹30株,或給已栽樹苗澆水25株;女生每人平均每天挖坑10個(gè),或栽樹20株,或給樹苗澆水15棵。
(1)試建立一般數(shù)學(xué)模型,該模型能合理安排、組織人力,使植樹樹木最多(注:挖坑,栽樹,澆水配套,才稱為植好一棵樹);
(2)針對(duì)實(shí)例,求出此問題的解。
C題
火車彎道緩和曲線問題
火車駛上彎道時(shí),根據(jù)力學(xué)原理,會(huì)產(chǎn)生逗派離心力F,在軌道的直道與彎道(圓?。┑你暯硬浚熊囀艿降碾x心力由零突變到F,會(huì)損壞線路和車輛,并使乘車人感到不適,甚至發(fā)生危險(xiǎn)。為此火車軌道在彎道處采取“外軌超高”的辦法,即把彎道上的外軌抬高一定高度,使列車傾斜,這樣產(chǎn)生的向心力抵消部分離心力,以保證列車安全運(yùn)行。為使等高的直線軌道與外軌超高的圓弧平緩銜接,同時(shí)避免離心力的突然出現(xiàn),要在彎道與直道間加設(shè)一段曲線,以使列車受到的離心力從零均勻地增大到F,外鄭指卜軌超高也從零逐漸增大到h。所加曲線稱為緩和曲線。
現(xiàn)有一處鐵路彎道,原轉(zhuǎn)彎半徑R=400m,適應(yīng)列車時(shí)速
120km∕h。由于火車提速,要求將此彎道改為適應(yīng)列車時(shí)速200
km∕h,并要求將原長(zhǎng)200
m的緩和曲線一并進(jìn)行改造。試討論下面問題:
用x12.x23.x34.x45.x56.x61— xij表示在i班次工作而且可以(不是一定)在j班次繼續(xù)工作的者凳人數(shù)。
min(x12+x23+x34+x45+x56+x61)
s.t. x12+x61>=60;
x23+x12>=70;
x34+x23>=60;
x45+x34>=50;
x56+x45>=20;
x61+x56>埋唯=30;
OK用lingo求解去。首液旅。

因?yàn)橐颐總€(gè)比甲每個(gè)多賺10元,所以多做乙。
乙:a 2kg b 4kg 設(shè)乙做x個(gè)
得算式:2x小于等于20,4x小于等于70
得x小于等于10,x小于等于17.5小改碧神小取小得x小于等于10
因?yàn)閤越大越好慧枯,但又不大于10,所以x等于10
當(dāng)x等于10時(shí):a用了20kg(用完)b用了40,因?yàn)閍已用完因此不能再做甲了
乙30元每個(gè),核虧做10個(gè) 30*10=300元
答:最多賺300元。
僅供參考,最好還是問一下老師,
