数学建模习题

数学建模习题
数学建模习题

数学建模与数学实验课程练习

练习集锦

1简述数学建模的一般过程及建模过程中需要注意的问题。 2 简述数学模型及数学建模的特点。 3 简述数学建模的常用分类方法。

4求方程 06

/12

625

.05

.04

)(=------=x

x

x

x f 的模最大的根的近似值(精

确到小数点后两位)。

5在抢渡长江模型中,如果水流速度 1.8/v m s =为常数,人的游泳速度

1.5/u m s =为常数,江面宽度为1200H m =,终点位置在起点下游1000L m =处的条件,确定游泳者的最佳游泳路径及最短游泳时间。

6沿江的某一侧区域将建两个水厂,在江边建一个取水口。现需要设计最优的管线铺设方案,通过管线从取水口向水厂送水。水厂与江岸的位置见右图。

如果不用共用管线,城区单位建设费用是郊区的2倍。 (1) 对于最优方案,用α表示,βγ。 (2) 求最优取水口位

置。

7在层次分析法建模中,我们介绍了成对比较矩阵概念,已知矩阵P 是成对比较矩阵

(,0)

P x

31/52a b P c d e f ??

??=??

????

, (1)确定矩阵P 的未知元素。 (2)求P 模最大特征值。

(3)分析矩阵P 的一致性是否可以接受(随机一致性指标RI取)。 8在层次分析法建模中,我们介绍了成对比较矩阵概念,已知矩阵P 是三阶成对比较矩阵

322P ?

???=??????

,(1)将矩阵P 元素补全。 (2)求P 模最

大特征值。

(3)分析矩阵P 的一致性是否可以接受(随机一致性指标RI取)。 9考虑下表数据

(1)用曲改直的思想确定经验公式形式。 (2)用最小二乘法确定经验公式系数。 10考虑微分方程

(0.2)0.0001(0.4)0.00001dx

x xy dt

dy y xy dt

εε?=--????=-++??

(1)在像平面上解此微分方程组。(2)计算0ε=时的周期平均值。(3)计算0.1ε=时,y 的周期平均值占总量的周期平均值的比例变化了多少?%)

11考虑种群增长模型 '()(1/1000),(0)200x t kx x x =-= (1)解此微分方程。(2)根据下表数据估计参数k 值。

12 假设容积为1000003m 的某湖泊已经受到某种物质污染,污染物在湖中分布均匀,若环保部门及时发现并从某时刻起切断污染源,并更新湖水(此处更新指用新鲜水替换污染水),设湖水更新速率是

310(m s

单位:)。 (1) 试建立湖中污染物浓度随时间下降的数学模型? 求出污染物浓度降为控制前的5%所需要的时间。()

13假如保险公司请你帮他们设计一个险种:35岁起保,每月交费400元,60岁开始领取养老金,每月养老金标准为3600元,请估算该保险费月利率为多少(保留3位有效数字)?()

14 某校共有学生40000人,平时均在学生食堂就餐。该校共有,,A B C 3

个学生食堂。经过近一年的统计观测发现:A 食堂分别有10%,25%的学生经常去B ,C 食堂就餐,B 食堂经常分别有15%,25%的同学去A ,C 食堂就餐,C 食堂分别有20%,20%的同学去A ,B 食堂就餐。 (1)建立该问题的数学模型。(2)确定该校3个食堂的大致就餐人数。

15 已知一阶差分方程100.80.3,

0.6n n y y y +=+=。

(1)求该差分方程平衡点。 (2)求n y 表达式。 16某种群至多只能活3岁,且按年观测的Leilie 矩阵

230.400,00.70L ????=??

????

(1)该种群稳定后年增长率为多少,稳定的年龄结构是什么? (2)在稳定的条件下,如果想只通过改变3龄组生育率来保持该种群数量上的稳定,请问该龄组生育率应该是多少?()

17. 某人决定用10万元投资A 、B 、C 、D 四支股票,已知购买时四支股票股价分别为每股10元,15元,30元,95元,股市交易要求购买的每支股票数量以手为单位,至少为1手(1手=100股),四只股票的预期收益率分别为30%,20%,50%和15%,如果希望持有股票数量不超过80手,为了使得收益达到最大,请为他的投资建立合适的数学模型,并判断该数学模型的类型。不需要求出具体数值结果。 18小李夫妇曾经准备申请商业贷款20万元用于购房,每月还款元,25年还清。此时,房产商介绍的一家金融机构提出:贷款20万元,每半月还款元,22年还清,但贷款时,应先预付8000元,以后每次按半月还款。小李考虑,虽然预付费用不少,可是减少3年还款期意味减少还款近3万2千元,而且每月多跑一趟,也不算什么,这家机构的条件还是优惠的。

(1)商业贷款的利率是多少? (2)分析金融机构的条件是否优惠。

19. 一家油运公司每天具有5000吨的运力,由于油轮货舱容积的限

制,公司每天只能运输500003m的货物,每天可供运输的货物数量如下:

请建立该问题利润最大的优化模型(不需求解)

20.考虑下图所描述的最短路问题。

(1)给出下图从点1到点7的邻接矩阵。

(2)建立该问题最短路的优化模型。

(3)给出该问题的最优结果。

10

21考虑下图所描述的最短路问题。

(1)写出从位置1到位置9的最短路的数学模型 。 (2)给出从位置1经过位置5到位置9的最短路。 (3)给出从位置1到位置9的最短路。

22某零件寿命X (单位:月)的分布函数为[]2

140,

0(),

0,21,2t F t t t t t ?

。 零件损坏时更换和预防性更换费用分别为3万元和2万元。 (1)请建立数学模型,讨论是否存在最佳预防性更换策略。 (2)如果存在,求出最佳更换时间和单位时间最小损失(要求算出具体数值结果)。如果不存在,请说明理由。

23某零件寿命X 为服从均匀分布的随机变量,假设零件最大使用寿命为6个月。零件损坏时更换和预防性更换费用分别为5万元和1万元。

(1)请建立数学模型,讨论是否存在最佳预防性更换策略。 (2)如果存在,求出最佳更换时间和单位时间最小损失(要求算出具体数值结果)。

如果不存在,请说明理由。

24已知泛函

{}1

210(())[()('())],()|()[0,1],(0)0,(1)1J x t x t x t dt S x t x t C x x =+=∈==?,

给出该泛函极值的必要条件。

25. 在抢渡长江模型,如果假设流速沿离岸边距离的分布为

2.5/0400400/4008002.5

(1200)/8001200400

()y y y y y v y ≤≤<<-≤≤???

=????米秒,米米2.5米秒,米米米秒,米米

试用变分法推出人的游泳速度u (常数)、流速v 、起游偏角0θ及游泳偏角θ所满足的欧拉方程。

数学建模典型例题

一、人体重变化 某人的食量是10467焦/天,最基本新陈代谢要自动消耗其中的5038焦/天。每天的体育运动消耗热量大约是69焦/(千克?天)乘以他的体重(千克)。假设以脂肪形式贮存的热量100% 地有效,而1千克脂肪含热量41868焦。试研究此人体重随时间变化的规律。 一、问题分析 人体重W(t)随时间t变化是由于消耗量和吸收量的差值所引起的,假设人体重随时间的变化是连续变化过程,因此可以通过研究在△t时间内体重W的变化值列出微分方程。 二、模型假设 1、以脂肪形式贮存的热量100%有效 2、当补充能量多于消耗能量时,多余能量以脂肪形式贮存 3、假设体重的变化是一个连续函数 4、初始体重为W0 三、模型建立 假设在△t时间内: 体重的变化量为W(t+△t)-W(t); 身体一天内的热量的剩余为(10467-5038-69*W(t)) 将其乘以△t即为一小段时间内剩下的热量; 转换成微分方程为:d[W(t+△t)-W(t)]=(10467-5038-69*W(t))dt; 四、模型求解 d(5429-69W)/(5429-69W)=-69dt/41686 W(0)=W0 解得: 5429-69W=(5429-69W0)e(-69t/41686) 即: W(t)=5429/69-(5429-69W0)/5429e(-69t/41686) 当t趋于无穷时,w=81; 二、投资策略模型 一、问题重述 一家公司要投资一个车队并尝试着决定保留汽车时间的最佳方案。5年后,它将卖出所有剩余汽车并让一家外围公司提供运输。在策划下一个5年计划时,这家公司评估在年i 的开始买进汽车并在年j的开始卖出汽车,将有净成本a ij(购入价减去折旧加上运营和维修成本)ij

最新历年全国数学建模试题及解法归纳

历年全国数学建模试题及解法归纳 赛题解法 93A非线性交调的频率设计拟合、规划 93B足球队排名图论、层次分析、整数规划94A逢山开路图论、插值、动态规划 94B锁具装箱问题图论、组合数学 95A飞行管理问题非线性规划、线性规划 95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论96A最优捕鱼策略微分方程、优化 96B节水洗衣机非线性规划 97A零件的参数设计非线性规划 97B截断切割的最优排列随机模拟、图论 98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化 99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟 99B钻井布局0-1规划、图论 00A DNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工 神经网络 00B钢管订购和运输组合优化、运输问题

01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建 赛 题解法 01B 公交车调度问题多目标规划 02A车灯线光源的优化非线性规划 02B彩票问题单目标决策 03A SARS的传播微分方程、差分方程 03B 露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题 04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处理、优化04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化 05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理 05B DVD在线租赁随机规划、整数规划 06A出版社书号问题整数规划、数据处理、优化06B Hiv病毒问题线性规划、回归分析 07A 人口问题微分方程、数据处理、优化07B 公交车问题多目标规划、动态规划、图 论、0-1规划 08A 照相机问题非线性方程组、优化 08B 大学学费问题数据收集和处理、统计分 析、回归分析 2009年A题制动器试验台的控制方法分析工程控制

数学建模期末考试A试的题目与答案

华南农业大学期末考试试卷(A 卷) 2012-2013学年第 二 学期 考试科目:数学建模 考试类型:(闭卷)考试 考试时间: 120 分钟 学号 姓名 年级专业 一篮白菜从河岸一边带到河岸对面,由于船的限制,一次只能带 一样东西过河,绝不能在无人看守的情况下将狼和羊放在一起;羊和白菜放在一起,怎样才能将它们安全的带到河对岸去? 建立多步决策模型,将人、狼、羊、白菜分别记为i = 1,2,3,4,当i 在此岸时记x i = 1,否则为0;此岸的状态下用s =(x 1,x 2,x 3,x 4)表示。该问题中决策为乘船方案,记为d = (u 1, u 2, u 3, u 4),当i 在船上时记u i = 1,否则记u i = 0。 (1) 写出该问题的所有允许状态集合;(3分) (2) 写出该问题的所有允许决策集合;(3分) (3) 写出该问题的状态转移率。(3分) (4) 利用图解法给出渡河方案. (3分) 解:(1) S={(1,1,1,1), (1,1,1,0), (1,1,0,1), (1,0,1,1), (1,0,1,0)} 及他们的5个反状(3分) (2) D = {(1,1,0,0), (1,0,1,0), (1,0,0,1), (1,0,0,0)} (6分) (3) s k+1 = s k + (-1) k d k (9分) (4)方法:人先带羊,然后回来,带狼过河,然后把羊带回来,放下羊,带白菜过去,然后再回来把羊带过去。 ?或: 人先带羊过河,然后自己回来,带白菜过去,放下白菜,带着羊回来,然后放下羊,把狼带过去,最后再回转来,带羊过去。 (12分) 1、 二、(满分12分) 在举重比赛中,运动员在高度和体重方面差别很大,请就下面两种假设,建立一个举重能力和体重之间关系的模型: (1) 假设肌肉的强度和其横截面的面积成比例。6分 (2) 假定体重中有一部分是与成年人的尺寸无关,请给出一个改进模型。6分 解:设体重w (千克)与举重成绩y (千克) (1) 由于肌肉强度(I)与其横截面积(S)成比例,所以 y ?I ?S 设h 为个人身高,又横截面积正比于身高的平方,则S ? h 2 再体重正比于身高的三次方,则w ? h 3 (6分) ( 12分) 14分) 某学校规定,运筹学专业的学生毕业时必须至少学

数学建模及全国历年竞赛题目

数学建模及全国历年竞赛题目 (2010-09-28 21:58:01) 标签: 分类:专业教学 数学建模 应用数学模型 教育 一、数学建模的涵 (一)数学建模的概念 数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。使用数学语言描述的事物就称为数学模型,这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。(二)应用数学模型 应用数学去解决各类实际问题,把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构。通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。需要诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包如 Mathematica,Matlab,Lingo,Spss,Mapple的使用,甚至排版软件等知识的基础。

(三)数学建模的特点 数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点;数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。(四)数学建模的指导思想 数学建模的指导思想就是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。 (五)数学建模的意义 数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。 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;

数学建模试题

2012-2013第一学期 《数学建模》试题卷 班级:2010级 统计 姓名:石光顺 学号:20101004025 成绩: 一、用Matlab 求解以下优化问题(10分) 用Matlab 求解下列线性规划问题: 解:首先化Matlab 标准型,即 123121114123x x x ?? -??????≤??????---???? ???? , 然后编写Matlab 程序如下: f=[-3,1,1]; a=[1,-2,1;4,-1,-2]; b=[11,-3]; aeq=[-2,0,3]; beq=1; [x,y]=linprog(f,a,b,aeq,beq,zeros(3,1)); x,y=-y 运行结果: x = 0.0000 2.3333 0.3333 y = -2.6667 即当1230, 2.3333,0.3333x x x ===时,max 2.6667z =-。 二、求解以下问题,列出模型并使用Matlab 求解(20分) 某厂生产三种产品I ,II ,III 。每种产品要经过A , B 两道工序加工。设该厂有两种规格的设备能完成A 工序,它们以A 1, A 2表示;有三种规格的设备能完

成B工序,它们以B1, B2, B3表示。产品I可在A, B任何一种规格设备上加工。产品II可在任何规格的A设备上加工,但完成B工序时,只能在B1设备上加工;产品III 只能在A2与B2设备上加工。已知在各种机床设备的单件工时,原材料费,产品销售价格,各种设备有效台时以及满负荷操作时机床设备的费用如表1,求安排最优的生产计划,使该厂利润最大。 表1 解:(1)根据题意列出所有可能生产产品I、II、III的工序组合形式,并作如下假设: 按(A1,B1)组合生产产品I,设其产量为 x ; 1 按(A1,B2)组合生产产品I,设其产量为 x; 2 按(A1,B3)组合生产产品I,设其产量为 x; 3 按(A2,B1)组合生产产品I,设其产量为 x; 4 按(A2,B2)组合生产产品I,设其产量为 x; 5 按(A2,B3)组合生产产品I,设其产量为 x; 6 按(A1,B1)组合生产产品II,设其产量为 x; 7 按(A2,B1)组合生产产品II,设其产量为 x; 8 按(A2,B2)组合生产产品III,设其产量为 x; 9 则目标函数为: 约束条件为: 目标函数整理得: (2)用Matlb程序求解目标函数,编写程序如下: f=[-0.37;-0.31;-0.40;-0.34;-0.34;-0.43;-0.65;-0.86;-0.68]; a=[5,5,5,0,0,0,10,0,0 0,0,0,7,7,7,0,9,12 6,0,0,6,0,0,8,8,0 0,4,0,0,4,0,0,0,11 0,0,7,0,0,7,0,0,0]; b=[6000;10000;4000;7000;4000]; [x,y]=linprog(f,a,b,[],[],zeros(9,1)); x,y=-y 输出结果为:

数学建模典型例题(二)

6 小行星的轨道模型 问题 一天文学家要确定一颗小行星绕太阳运行的轨道,他在轨道平面内建立以太阳为原点的直角坐标系,在两坐标轴上取天文测量单位(一天文单位为地球到太阳的平均距离:1.4959787×1011m ).在5个不同的时间对小行星作了5次观察,测得轨道上5个点的坐标数据如表6.1. 表6.1 坐标数据 由Kepler (开普勒)第一定律知,小行星轨道为一椭圆.现需要建立椭圆的方程以供研究(注:椭圆的一般方程可表示为 012225423221=+++++y a x a y a xy a x a . 问题分析与建立模型 天文学家确定小行星运动的轨道时,他的依据是轨道上五个点的坐标数据: (x 1, y 1), (x 2, y 2), (x 3, y 3), (x 4, y 4), (x 5, y 5). 由Kepler 第一定律知,小行星轨道为一椭圆.而椭圆属于二次曲线,二次曲线的一般方程为012225423221=+++++y a x a y a xy a x a .为了确定方程中的五个待定 系数,将五个点的坐标分别代入上面的方程,得 ???? ?????-=++++-=++++-=++++-=++++-=++++.122212221222122212225554253552251454424344224 135342 3333223125242 232222211514213112211y a x a y a y x a x a , y a x a y a y x a x a ,y a x a y a y x a x a ,y a x a y a y x a x a ,y a x a y a y x a x a 这是一个包含五个未知数的线性方程组,写成矩阵

东三省数学建模竞赛试题

A题:垃圾分类处理与清运方案设计 垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生,有益于环境保护,同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程。在发达国家普遍实现了垃圾分类化,随着国民经济发展与城市化进程加快,我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来。2010年5月国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部联合印发了《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,并且在北京、上海、重庆和深圳都取得一定成果,但是许多问题仍然是垃圾分类化进程中需要深入研究的。 在深圳,垃圾分为四类:橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾,这种分类顾名思义不难理解。其中对于居民垃圾,基本的分类处理流程如下: 在垃圾分类收集与处理中,不同类的垃圾有不同的处理方式,简述如下:1)橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置,处理后的干物质运送饲料加工厂做原料。不同处理规模的设备成本和运行成本(分大型和小型)见附录1说明。

2)可回收垃圾将收集后分类再利用。 3)有害垃圾,运送到固废处理中心集中处理。 4)其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理。 所有垃圾将从小区运送到附近的转运站,再运送到少数几个垃圾处理中心。显然,1)和2)两项中,经过处理,回收和利用,产生经济效益,而3)和4)只有消耗处理费用,不产生经济效益。 本项研究课题旨在为深圳市的垃圾分类化进程作出贡献。为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究,具体的研究目标是: 1)假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下,给出大、小型设备(橱余垃圾)的分布设计,同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。以期达到最佳经济效益和环保效果。 2)假设转运站允许重新设计,请为问题1)的目标重新设计。 仅仅为了查询方便,在题目附录2所指出的网页中,给出了深圳市南山区所有小区的相关资料,同时给出了现有垃圾处理的数据和转运站的位置。其他所需数据资料自行解决。 附录1 1)大型厨余垃圾处理设备(如南山餐厨垃圾综合利用项目,处理能力为200吨/日,投资额约为4500万元,运行成本为150元/吨。小型餐厨垃圾处理机,处理能力为200-300公斤/日,投资额约为28万元,运行成本为200元/吨。橱余垃圾处理后产物价格在1000-1500元/吨。 2)四类垃圾的平均比例 橱余垃圾:可回收垃圾:有害垃圾:其他不可回收垃圾比例约为4:2:1:3。可回收垃圾划分为纸类、塑料、玻璃、金属四大类,大概比例分别是:55%、35%、6%、4%。纸类、塑料、玻璃、金属四类的废品回收价格是每公斤:1元、2.5元、0.5元、2.5元。 3)南山区的垃圾清运设备情况(主要是车辆数目和载重)。

数学建模常用的十种解题方法

数学建模常用的十种解题方法 摘要 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、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。数学建模的十种常用方法有蒙特卡罗算法;数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法;解决线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题的数学规划算法;图论算法;动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法;最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法;网格算法和穷举法;一些连续离散化方法;数值分析算法;图象处理算法。 关键词:数学建模;蒙特卡罗算法;数据处理算法;数学规划算法;图论算法 一、蒙特卡罗算法 蒙特卡罗算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法。在工程、通讯、金融等技术问题中, 实验数据很难获取, 或实验数据的获取需耗费很多的人力、物力, 对此, 用计算机随机模拟就是最简单、经济、实用的方法; 此外, 对一些复杂的计算问题, 如非线性议程组求解、最优化、积分微分方程及一些偏微分方程的解⑿, 蒙特卡罗方法也是非常有效的。 一般情况下, 蒙特卜罗算法在二重积分中用均匀随机数计算积分比较简单, 但精度不太理想。通过方差分析, 论证了利用有利随机数, 可以使积分计算的精度达到最优。本文给出算例, 并用MA TA LA B 实现。 1蒙特卡罗计算重积分的最简算法-------均匀随机数法 二重积分的蒙特卡罗方法(均匀随机数) 实际计算中常常要遇到如()dxdy y x f D ??,的二重积分, 也常常发现许多时候被积函数的原函数很难求出, 或者原函数根本就不是初等函数, 对于这样的重积分, 可以设计一种蒙特卡罗的方法计算。 定理 1 )1( 设式()y x f ,区域 D 上的有界函数, 用均匀随机数计算()??D dxdy y x f ,的方法: (l) 取一个包含D 的矩形区域Ω,a ≦x ≦b, c ≦y ≦d , 其面积A =(b 一a) (d 一c) ; ()j i y x ,,i=1,…,n 在Ω上的均匀分布随机数列,不妨设()j i y x ,, j=1,…k 为落在D 中的k 个随机数, 则n 充分大时, 有

数学建模知识竞赛题库

数学建模知识竞赛题库 1.请问计算机中的二进制源于我国古代的哪部经典? D A.《墨经》 B.《诗经》 C.《周书》 D.《周易》 2.世界上面积最大的高原是?D A.青藏高原 B.帕米尔高原 C.黄土高原 D.巴西高原 3.我国海洋国土面积约有多少万平方公里? B A.200 B.300 C.280 D.340 4.世界上面值最高的邮票是匈牙利五百亿彭哥,它的图案是B A.猫 B.飞鸽 C.海鸥 D.鹰 5. 龙虾是我们的一种美食、你知道它体内的血是什么颜色的吗?B A.红色 B.蓝色 C.灰色 D.绿色 6.MATLAB使用三维向量[R G B]来表示一种颜色,则黑色为(D ) A. [1 0 1] B. [1 1 1] C. [0 0 1] D. [0 0 0] 7.秦始皇之后,有几个朝代对长城进行了修葺? A A.7个 B.8个 C.9个 D.10个 8.中国历史上历时最长的朝代是?A A.周朝 B.汉朝 C.唐朝 D.宋朝 9我国第一个获得世界冠军的是谁?C A 吴传玉 B 郑凤荣 C 荣国团 D 陈镜开 10.我国最早在奥运会上获得金牌的是哪位运动员?B A.李宁 B.许海峰 C.高凤莲 D.吴佳怩

11.围棋共有多少个棋子?B A.360 B.361 C.362 D.365 12下列属于物理模型的是:A A水箱中的舰艇 B分子结构图 C火箭模型 D电路图 13名言:生命在于运动是谁说的?C A.车尔尼夫斯基 B.普希金 C.伏尔泰 D.契诃夫 14.饱食后不宜剧烈运动是因为B A.会得阑尾炎 B.有障消化 C.导致神经衰弱 D.呕吐 15、MATLAB软件中,把二维矩阵按一维方式寻址时的寻址访问是按(B)优先的。 A.行 B.列 C.对角线 D.左上角16红军长征中,哪次战役最突出反应毛泽东的军事思想和指挥才?A A.四渡赤水B.抢渡大渡河C.飞夺泸定桥D.直罗镇战役 17色盲患者最普遍的不易分辨的颜色是什么?A A.红绿 B.蓝绿 C.红蓝 D.绿蓝 18下列哪种症状是没有理由遗传的? A.精神分裂症 B.近视 C.糖尿病 D.口吃 19下面哪个变量是正无穷大变量?(A )

D数学建模试题

D数学建模试题 Hessen was revised in January 2021

2004高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 (请先阅读“对论文格式的统一要求”) D题公务员招聘 我国公务员制度已实施多年,1993年10月1日颁布施行的《国家公务员暂行条例》规定:“国家行政机关录用担任主任科员以下的非领导职务的国家公务员,采用公开考试、严格考核的办法,按照德才兼备的标准择优录用”。目前, 我国招聘公务员的程序一般分三步进行:公开考试(笔试)、面试考核、择优录取。 现有某市直属单位因工作需要,拟向社会公开招聘8名公务员,具体的招聘办法和程序如下: (一)公开考试:凡是年龄不超过30周岁,大学专科以上学历,身体健康者均可报名参加考试,考试科目有:综合基础知识、专业知识和“行政职业能力测验”三个部分,每科满分为100分。根据考试总分的高低排序按1:2的比例(共16人)选择进入第二阶段的面试考核。 (二)面试考核:面试考核主要考核应聘人员的知识面、对问题的理解能力、应变能力、表达能力等综合素质。按照一定的标准,面试专家组对每个应聘人员的各个方面都给出一个等级评分,从高到低分成A/B/C/D四个等级,具体结果见表1所示。 (三)由招聘领导小组综合专家组的意见、笔初试成绩以及各用人部门需求确定录用名单,并分配到各用人部门。 该单位拟将录用的8名公务员安排到所属的7个部门,并且要求每个部门至少安排一名公务员。这7个部门按工作性质可分为四类:(1)行政管理、 (2)技术管理、(3)行政执法、(4)公共事业。见表2所示。 招聘领导小组在确定录用名单的过程中,本着公平、公开的原则,同时考虑录用人员的合理分配和使用,有利于发挥个人的特长和能力。招聘领导小组将7个用人单位的基本情况(包括福利待遇、工作条件、劳动强度、晋升机会和学习深造机会等)和四类工作对聘用公务员的具体条件的希望达到的要求都向所有应聘人员公布(见表2)。每一位参加面试人员都可以申报两个自己的工作类别志愿(见表1)。请研究下列问题: (1)如果不考虑应聘人员的意愿,择优按需录用,试帮助招聘领导小组设计一种录用分配方案; (2)在考虑应聘人员意愿和用人部门的希望要求的情况下,请你帮助招聘领导小组设计一种分配方案; (3)你的方法对于一般情况,即N个应聘人员M个用人单位时,是否可行 (4) 你对上述招聘公务员过程认为还有哪些地方值得改进,给出你的建议。 表1:招聘公务员笔试成绩,专家面试评分及个人志愿

数学建模典型例题

一、人体重变化 某人得食量就是10467焦/天,最基本新陈代谢要自动消耗其中得5038焦/天。每天得体育运动消耗热量大约就是69焦/(千克?天)乘以她得体重(千克)。假设以脂肪形式贮存得热量100% 地有效,而1千克脂肪含热量41868焦。试研究此人体重随时间变化得规律. 一、问题分析 人体重W(t)随时间t变化就是由于消耗量与吸收量得差值所引起得,假设人体重随时间得变化就是连续变化过程,因此可以通过研究在△t时间内体重W得变化值列出微分方程。 二、模型假设 1、以脂肪形式贮存得热量100%有效 2、当补充能量多于消耗能量时,多余能量以脂肪形式贮存 3、假设体重得变化就是一个连续函数 4、初始体重为W0 三、模型建立 假设在△t时间内: 体重得变化量为W(t+△t)—W(t); 身体一天内得热量得剩余为(10467—5038-69*W(t)) 将其乘以△t即为一小段时间内剩下得热量; 转换成微分方程为:d[W(t+△t)-W(t)]=(10467—5038-69*W(t))dt; 四、模型求解 d(5429—69W)/(5429-69W)=-69dt/41686 W(0)=W0 解得: 5429-69W=(5429-69W0)e(-69t/41686) 即:

W(t)=5429/69—(5429-69W0)/5429e(-69t/41686) 当t趋于无穷时,w=81; 二、投资策略模型 一、问题重述 一家公司要投资一个车队并尝试着决定保留汽车时间得最佳方案。5年后,它将卖出所有剩余汽车并让一家外围公司提供运输。在策划下一个5年计划时,这家公司评估在年i得开始买进汽车并在年j得开始卖出汽车,将有净成本aij(购入价减去折旧加上运营与维修成本).以千元计数aij得由下面得表给出: 请寻找什么时间买进与卖出汽车得最便宜得策略。 二、问题分析 本问题就是寻找成本最低得投资策略,可视为寻找最短路径问题.因此可利用图论法分析,用Dijkstra算法找出最短路径,即为最低成本得投资策略。 三、条件假设 除购入价折旧以及运营与维护成本外无其她费用; 四、模型建立 二 5 11 7 三6 4

2003全国大学生数学建模竞赛B题优秀论文(出题人亲作)

2003高教社杯全国大学生数学建模竞赛 B 题参考答案 注意:以下答案是命题人给出的,仅供参考。各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。 问题分析: 本题目与典型的运输问题明显有以下不同: 1. 运输矿石与岩石两种物资; 2. 产量大于销量的不平衡运输; 3. 在品位约束下矿石要搭配运输; 4. 产地、销地均有单位时间的流量限制; 5. 运输车辆每次都是满载,154吨/车次; 6. 铲位数多于铲车数意味着最优的选择不多于7个产地; 7. 最后求出各条路线上的派出车辆数及安排。 运输问题对应着线性规划,以上第1、2、3、4条可通过变量设计、调整约束条件实现; 第5条使其变为整数线性规划;第6条用线性模型实现的一种办法,是从1207 10 C 个整数规划中取最优的即得到最佳物流;对第7条由最佳物流算出各条路线上的最少派出车辆数(整数),再给出具体安排即完成全部计算。 对于这个实际问题,要求快速算法,计算含50个变量的整数规划比较困难。另外,这是一个二层规划,第二层是组合优化,如果求最优解计算量较大,现成的各种算法都无能为力。于是问题变为找一个寻求近优解的近似解法,例如可用启发式方法求解。 调用120次整数规划可用三种方法避免:(1)先不考虑电铲数量约束运行整数线性规划,再对解中运量最少的几个铲位进行筛选;(2)在整数线性规划的铲车约束中调用sign 函数来实现;(3)增加10个0-1变量来标志各个铲位是否有产量。 这是一个多目标规划,第一问的目标有两层:第一层是总运量(吨公里)最小,第二层是出动卡车数最少,从而实现运输成本最小。第二问的目标有:岩石产量最大;矿石产量最大;运量最小,三者的重要性应按此序。 合理的假设主要有: 1. 卡车在一个班次中不应发生等待或熄火后再启动的情况; 2. 在铲位或卸点处因两条路线(及以上)造成的冲突时,只要平均时间能完成任务即 可,不进行排时讨论; 3. 空载与重载的速度都是28km/h ,耗油相差却很大,因此总运量只考虑重载运量; 4. 卡车可提前退出系统。 符号:x ij ~ 从i 号铲位到j 号卸点的石料运量 单位 吨; c ij ~ 从i 号铲位到j 号卸点的距离 公里; T ij ~ 从i 号铲位到j 号卸点路线上运行一个周期平均所需时间 分; A ij ~ 从i 号铲位到j 号卸点最多能同时运行的卡车数 辆; B ij ~ 从i 号铲位到j 号卸点路线上一辆车最多可以运行的次数 次; p i ~ i 号铲位的矿石铁含量。 % p =(30,28,29,32,31,33,32,31,33,31) q j ~ j 号卸点任务需求 吨 q =(1.2,1.3,1.3,1.9,1.3)*10000

全国数学建模大赛题目

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目 A题储油罐的变位识别与罐容表标定 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐,并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”,采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据,通过预先标定的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)进行实时计算,以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后,由于地基变形等原因,使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化(以下称为变位),从而导致罐容表发生改变。按照有关规定,需要定期对罐容表进行重新标定。图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图,其主体为圆柱体,两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图,图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 请你们用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 (1)为了掌握罐体变位后对罐容表的影响,利用如图4的小椭圆型储油罐(两端平头的椭圆柱体),分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验,实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响,并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。 (2)对于图1所示的实际储油罐,试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据(附件2),根据你们所建立的数学模型确定变位参数,并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。 附件1:小椭圆储油罐的实验数据 附件2:实际储油罐的检测数据 地平线油位探针

数学建模习题

4 美术馆悬挂着一副高h 的画,画的下边比一个观众的眼睛高d ,这个观众站在距离墙多 远的距离才是最佳视角? 假设:人与墙的距离为x x d = αtan x h d += +)tan(βα ))tan((tan αβαβ-+= α βαα βαt a n )t a n (1t a n )t a n (?++-+= x h d x d x h +?+= 1 x h d d x h )(+?+ = ∵ab b a 2≥+ 当b a =时 ab b a 2=+ ∴) (2tan h d d h +?= β

8. 细菌生长繁殖速度之快、以及数量之大是难以琢磨的.而有些细菌是有益的、更多 的是疾病之源.下面记录了某种细菌的繁殖数据,研究: (1)开始时细菌的个数是多少? (2)如果细菌以过去的速度继续增长,一个月后细菌的个数是多少? 细菌繁殖过程记录数据表1-2 假设:(1),一个月是30天,天数为x,开始时细菌的个数为k。 (2),细菌的生长环境(包括温度,湿度,空气含量等)保持不变;细菌在生长过程中没有大量死亡的特殊情况; x (1) y* e k 由上表公式得出开始时细菌的个数约是401个 带入公式(1)算出一个月后细菌的个数:

30 0.1969456 * y 401.573190 * 82 e 得出一个月后细菌的个数约是65266个。

2. 在超市购物时你注意到大包装商品比小包装商品便宜这种想象了吗.比如洁银牙膏50克装的每支1.50元,120克装的每支3.00元,二者单位的重量的价格比是1.2:1,试用比例方法构造模型解释这个现象. (1)分析商品的价格C 与商品重量W 的关系.价格由生产成本、包装成本和其它成本等决定,这些成本中有的与重量W 成正比,有的与表面积成正比,还有与W 无关的因素。 (2)给出单位重量价格C 与W 的关系。画出它的简图,说明W 越大C 越小,但是随着W 的增加C 减小的程度变小。解释实际意义是什么。 (1) 假设:商品几何相似相对长度为L ,质量为W ,体积为V ,表面积为S 。 因为:生产成本与重量W 成正比,与体积V 成正比,与长度3 L 成正比。 包装成本与表面积S 成正比,与长度2 L 成正比,与体积32V 成正比,与重量3 2W 成正比。 所以:33 221k w k w k C ++= 又∵w C c = ∴133 121--++=w k w k k c ( 321,,k k k 为大于零的常数) (2) 单位重量价格: w c C = ∵ 2 334 23 1----='w k w k c >0 3337 229 4 --+=''w k w k c >0 ∴图像为单调递减且上凹。

中国研究生数学建模竞赛历届竞赛题目截止

中国研究生数学建模竞赛历届竞赛题目 第一届2004年题目 A题发现黄球并定位 B题实用下料问题 C题售后服务数据的运用 D题研究生录取问题 第二届2005年题目 A题HighwayTravelingtimeEstimateandOptimalRouting B题空中加油 C题城市交通管理中的出租车规划 D题仓库容量有限条件下的随机存贮管理 第三届2006年题目 A题AdHoc网络中的区域划分和资源分配问题 B题确定高精度参数问题 C题维修线性流量阀时的内筒设计问题 D题学生面试问题 第四届2007年题目 A题建立食品卫生安全保障体系数学模型及改进模型的若干理论问题 B题械臂运动路径设计问题 C题探讨提高高速公路路面质量的改进方案 D题邮政运输网络中的邮路规划和邮车调运 第五届2008年题目 A题汶川地震中唐家山堪塞湖泄洪问题 B题城市道路交通信号实时控制问题 C题货运列车的编组调度问题 D题中央空调系统节能设计问题 第六届2009年题目 A题我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模 B题枪弹头痕迹自动比对方法的研究 C题多传感器数据融合与航迹预测 D题110警车配置及巡逻方案 第七届2010年题目 A题确定肿瘤的重要基因信息 B题与封堵渍口有关的重物落水后运动过程的数学建模 C题神经元的形态分类和识别 D题特殊工件磨削加工的数学建模 第八届2011年题目 A题基于光的波粒二象性一种猜想的数学仿真 B题吸波材料与微波暗室问题的数学建模 C题小麦发育后期茎轩抗倒性的数学模型 D题房地产行业的数学建模

第九届2012年题目 A题基因识别问题及其算法实现 B题基于卫星无源探测的空间飞行器主动段轨道估计与误差分析C题有杆抽油系统的数学建模及诊断 D题基于卫星云图的风矢场(云导风)度量模型与算法探讨 第十届2013年题目 A题变循环发动机部件法建模及优化 B题功率放大器非线性特性及预失真建模 C题微蜂窝环境中无线接收信号的特性分析 D题空气中PM2.5问题的研究attachment E题中等收入定位与人口度量模型研究 F题可持续的中国城乡居民养老保险体系的数学模型研究 第十一届2014年题目 A题小鼠视觉感受区电位信号(LFP)与视觉刺激之间的关系研究B题机动目标的跟踪与反跟踪 C题无线通信中的快时变信道建模 D题人体营养健康角度的中国果蔬发展战略研究 E题乘用车物流运输计划问题 第十二届2015年题目 A题水面舰艇编队防空和信息化战争评估模型 B题数据的多流形结构分析 C题移动通信中的无线信道“指纹”特征建模 D题面向节能的单/多列车优化决策问题 E题数控加工刀具运动的优化控制 F题旅游路线规划问题 第十三届2016年题目 A题多无人机协同任务规划 B题具有遗传性疾病和性状的遗传位点分析 C题基于无线通信基站的室内三维定位问题 D题军事行动避空侦察的时机和路线选择 E题粮食最低收购价政策问题研究 数据来源:

数学建模小题库

数学模型选修课考查题 1、某甲早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。某乙说,甲必在两天中的同一时刻经过路径中的同一地点。为什么? 2、如图,用宽ω的布条缠绕直径d 的圆柱形管 道,要求布条不重叠,问布条与管道轴线的夹 角α应多大?若知道管道长度l ,需用多长布 条(可考虑两端的影响)?如果管道是其它形 状(如截面是6边形,椭圆等等)呢? 3、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,开始的一段时间(00t T <<)一边生产一边销售,后 来的一段时间(0T t T <<)只销售不生产,画出贮存量()q t 的图形。设每次生产准备费为1c ,单位时间每件产品贮存费为2c ,以总费用最小为目标确定最优生产周期。 讨论k r 和k r ≈的情况。 4、某公司将4种不同含硫量的液体原料(分别记为甲、乙、丙、丁)混合生产两种产品(分别记为A ,B )。按照生产工艺的要求,原料甲、乙、丁必须首先倒入混合池中混合,混合后的液体再分别与原料丙混合生产A ,B 。已知原料甲、乙、丙、丁的含硫量分别是3,1,2,1(%),进货价格分别为6,16,10,15(千元/吨);产品A ,B 的含硫量分别不能超过2.5,1.5(%),售价分别为9,15(千元/吨)。根据市场信息,原料甲、乙、丙的供应没有限制,原料丁的供应量最多为50吨;产品A ,B 的市场需求量分别为100吨、200吨。问应如何安排生产? 5、用层次分析法解决一个实际问题,可参考下列问题: (1) 学校评选优秀学生或优秀班级,试给出若干准则,构造层次结构模型。可分 为相对评价和绝对评价两种情况讨论。 (2) 你要购置一台个人电脑,考虑功能、价格等的因素,如何做出决策。 (3) 为大学毕业的青年建立一个选择志愿的层次结构模型。 (4) 你的家乡准备集资兴办一座小型饲养场,是养猪,还是养鸡、养鸭、养兔……

数学建模优化问题经典练习

1、高压容器公司制造小、中、大三种尺寸的金属容器,所用资源为金属板、劳 万元,可使用的金属板有500t,劳动力有300人/月,机器有100台/月,此外,不管每种容器制造的数量是多少,都要支付一笔固定的费用:小号为100万元,中号为150万元,大号为200万元,现在要制定一个生产计划,使获得的利润为最大, max=4*x1+5*x2+6*x3-100*y1-150*y2-200*y3; 2*x1+4*x2+8*x3<=500; 2*x1+3*x2+4*x3<=300; 1*x1+2*x2+3*x3<=100; @bin(y1); @bin(y2); @bin(y3); y1+y2+y3>=1; Global optimal solution found. Objective value: 300.0000 Extended solver steps: 0 Total solver iterations: 0 Variable Value Reduced Cost X1 100.0000 0.000000 X2 0.000000 3.000000 X3 0.000000 6.000000 Y1 1.000000 100.0000 Y2 0.000000 150.0000 Y3 0.000000 200.0000 Row Slack or Surplus Dual Price 1 300.0000 1.000000 2 300.0000 0.000000 3 100.0000 0.000000 4 0.000000 4.000000 5 0.000000 0.000000

2011年全国大学生数学建模竞赛测试试题

2011年全国大学生数学建模竞赛测试试题(A) 时量:180分钟满分:150分 院系:专业:学号:姓名: 一、选择题(2分/题×10题=20分) 1、Matlab程序设计中清除当前工作区的变量x,y的命令是( c ) A.clc x,y B.clear(x y) C.clear x y D.remove(x,y) 2、关于Matlab程序设计当中变量名和函数名的描述,下述说法正确的是( B ) A.都不区分大小写 B.都区分大小写 C.变量名区分,函数名不区分 D. 变量名区分,函数名不区分 3、MA TLAB软件中,把二维矩阵按一维方式寻址时的寻址访问是按(B)优先的。 A.行 B.列 C.对角线 D.左上角 4、关于矩阵上下拼接和左右拼接的方式中,下列描述是正确的是( D ) A.上下拼接的命令为C=[A, B],要求矩阵A, B的列数相同; B.左右拼接的命令为C=[A; B],要求矩阵A, B的行数相同; C.上下拼接的命令为C=[A; B],要求矩阵A, B的行数相同; D.左右拼接的命令为C=[A, B],要求矩阵A, B的行数相同。 5、Matlab命令a=[65 72 85 93 87 79 62 73 66 75 70];find(a>=70 & a<80)得到的结果为(C ) A.[72 79 73 75] B.[72 79 73 75 70] C.[2 6 8 10 11] D.[0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1] 6、矩阵(或向量)的范数是用来衡量矩阵(或向量)的(A)的一个量 A.维数大小 B.元素的值的绝对值大小 C.元素的值的整体差异程度 D.所有元素的和 7、计算非齐次线性方程组AX=b的解可转化为计算矩阵X=A-1b,可以用Matlab的命令(A)实现 A.左除命令x=A\b B.左除命令x=A/b C.右除命令x=A\b D.右除命令x=A/b 8、关于Matlab的矩阵命令与数组命令,下列说法正确的是(b) A.矩阵乘A*B是指对应位置元素相乘 B.矩阵乘A.*B是指对应位置元素相乘 C.数组乘A.*B是指对应位置元素相乘 D.数组乘A*B是指对应位置元素相乘 9、生成5行4列,并在区间[1:10]内服从均分布的随机矩阵的命令是(d) A.rand(5,4)*10 B.rand(5,4,1,10) C.rand(5,4)+10 D.rand(5,4)*9+1 10、关于Matlab的M文件的描述中,以下错误的是( d ) A、Matlab的M 文件有脚本M文件和函数M文件两种; B、Matlab的函数M文件中要求首行必须以function顶格开头;

数学模型经典例题

一、把椅子往地面一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然而只需稍挪动几次,就可以使四只脚同时着地放稳了,就四脚连线成长方形的情形建模并加以说明。(15分) 解:一、模型假设: 1. 椅子四只脚一样长,椅脚与地面的接触可以看作一个点,四脚连线呈长方形。 2. 地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断,地面可以看成一张光滑曲面。 3. 地面是相对平坦的,使椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。 (3分) 二、建立模型: 以初始位置的中位线为坐标轴建立直角坐标系,用θ表示椅子绕中心O 旋转的角度,椅子的位置可以用θ确定: ()f θ记为A 、B 两点与地面的距离之和 ()g θ记为C 、D 两点与地面的距离之和 由假设3可得,()f θ、()g θ中至少有一个为0。 由假设2知()f θ、()g θ是θ的连续函数。 (3分) 问题归结为: 已知()f θ和()g θ是θ的连续函数,对任意θ, ()()0f g θθ=,且设()()00,00g f =>。证明存在0θ, 使得()()000f g θθ== (3分) 三、模型求解: 令()()()h f θθθ=-g 若()()000f g =,结论成立 若()()000f g 、不同时为,不妨设()()00,00g f =>,椅子旋转()180π或后,AB 与CD 互换,即()()0,0g f ππ>=,则()(0)0,0h h π><。 (3分) 由f g 和的连续性知h 也是连续函数。根据连续函数的基本性质,必存在 ()000θθπ<<使000()0,()()h f g θθθ==即。 最后,因为00()()0f g θθ=,所以00()()0f g θθ==。 (3分) 图 5

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