数学建模练习试题

数学建模练习试题
数学建模练习试题

1、放射性废料的处理问题

美国原子能委员会以往处理浓缩的放射性废料的方法,一直是把它们装入密封的圆桶里,然后扔到水深为90多米的海底。生态学家和科学家们表示担心,怕圆桶下沉到海底时与海底碰撞而发生破裂,从而造成核污染。原子能委员会分辨说这是不可能的。为此工程师们进行了碰撞实验。发现当圆桶下沉速度超过12.2 m/s 与海底相撞时,圆桶就可能发生碰裂。这样为避免圆桶碰裂,需要计算一下圆桶沉到海底时速度是多少? 这时已知圆桶重量为239.46 kg,体积为

0.2058m3,海水密度为1035.71kg/m3,如果圆桶速度小于12.2 m/s就说明这种方法是安全可靠的,否则就要禁止使用这种方法来处理放射性废料。假设水的阻力与速度大小成正比例,其正比例常数k=0.6。现要求建立合理的数学模型,解决如下实际问题:

1. 判断这种处理废料的方法是否合理?

2. 一般情况下,v大,k也大;v小,k也小。当v很大时,常用kv来代替k,那么这时速度与时间关系如何? 并求出当速度不超过12.2 m/s,圆桶的运动时间和位移应不超过多少? (的值仍设为0.6)

鱼雷攻击问题

在一场战争中,甲方一潜艇在乙方领海进行秘密侦察活动。当甲方潜艇位于乙方一潜艇的正西100千米处,两方潜艇士兵同时发现对方。甲方潜艇开始向正北60千米处的营地逃跑,在甲方潜艇开始逃跑的同时,乙方潜艇发射了鱼雷进行追踪攻击。假设甲方潜艇与乙方鱼雷是在同一平面上进行运动。已知甲方潜艇和乙方鱼雷的速度均匀且鱼雷的速度是甲方潜艇速度的两倍。

试建立合理的数学模型解决以下问题:

1) 求鱼雷在追踪攻击过程中的运动轨迹;

2) 确定甲方潜艇能否安全的回到营地而不会被乙方鱼雷击中

3、贷款买房问题

某居民买房向银行贷款6万元,利息为月利率1%,贷款期为25年,要求建立数学模型解决如下问题:

1) 问该居民每月应定额偿还多少钱?

2)假设此居民每月可节余700元,是否可以去买房?

4、养老保险问题

养老保险是保险中的一种重要险种,保险公司将提供不同的保险方案以供选

择,分析保险品种的实际投资价值。

某保险公司的一份材料指出:在每月交费200元至60岁开始领取养老金的约定下,男子若25岁起投保,届时月养老金2282元;若35岁起投保,月养老金1056元;若45岁起投保,月养老金420元. 试求出保险公司为了兑现保险责任,每月至少应有多少投资收益率(也就是投保人的实际收益率)?

5、生物种群数量问题

种群的数量问题是当前世界上引起普遍关注的一个问题。要预测未来种群的数量,最重要的影响因素是当前的种群数量,今后一段时间内种群的增长状况和环境因素。由于随着种群数量增加到一定的程度后,种群在有限的生存空间进行竞争,种群的增长状况会随着种群数量的增加而减少,而且在有限的生存空间,种群数量也不可能无限增长,假设只能达到某一固定的数量值记为x

m

,称为最大种群容量。又假设单位时间内种群数量的增长量与当时种群数量的比记为:

r(x)=r-sx, r,s>0,其中r相当于x=0时的增长率,称为固有增长率,记当前 (即

t=0时)种群数量为x

0,时刻种群数量为x(t)。若利用统计数据可知x

m

,r,x

则1)设x(t)为连续、可微函数,请给出未来时间里种群数量满足的数学模型。

2)由于某些种群是在固定的一段时间内进行繁殖,所以可用种群繁殖周期作为时间段来研究其增长状况。请给出未来时间里这类种群数量应满足的离散数学模型。

6、生产设备的最大经济效益

某工厂购买了一台新设备投入到生产中。一方面该设备随着运行时间的推移其磨损程度愈来愈大,因此其转卖价将随着使用设备的时间增加而减小;另一方面生产设备总是要进行日常保养,花费一定的保养费,保养可以减缓设备的磨损程度,提高设备的转卖价。那么,怎样确定最优保养费和设备转卖时间,才能使这台设备的经济效益最大。

7、产品最佳价格调整问题

物价管理部门根据市场预测和经济协调发展的需要,决定将A产品的单位价格P(t)由现在的p0=70元调整到p1=70元,并要求各公司自行在一年内完成这一调价任务。某公司经营A产品多年,深知每周A产品的销售量S与其价格P和价格变化率有着密切的联系,他想利用这种关系制定一个A产品的调价方案,使全年经营A产品的总利润最大。在如下假设条件下:

(1) 物价部门对A产品的调价决策是积极的、正确的,在一年内(调价期)不会发生对A产品的其它调价决策,A产品在市场上的供求矛盾不会出现大的变化;

(2) 某公司经理多年经营A产品关于“每周销售量S与其价格的P和价格变化率p’的关系”的信息是可靠的,不妨假设S=(S,P’);

(3) 某公司生产A产品的能力足以满足市场需求。设每周生产S件A产品的生产费用是C(S);

(4) 函数S=(S,P’)和C(S)由统计方法拟合成连续可微函数。现查阅统计资料得到

S=(S,P’)=-P+100 P’+100,

C(S)=0.5S2+2S+40

经过核实,这两个具体函数符合公司的实际情况;

(5) 约定一年以52周计。在调价期资金流动的时间价值忽略不计。

请建立合理的数学模型为该公司的A产品制定最佳调价方案,并计算在最佳调价方案下的全年最大利润值。

8、最佳投资企业的优选问题

某投资银行拟对某市3家企业(记为X1, X2, X3, X4)进行投资, 抽取5项主要指标进行评估: C1: 年产值(单位:千万元);C2:社会效益(单位:千万元);C3:生产能力;C4:管理能力;C5:技术能力。评估专家组考察了3家企业2003年-2005年三个年度在5个指标下的具体情况,考察的指标值见表1, 其中前2个指标信息是各企业的精确数据, 后3个指标信息是评估专家组经考察后的定性结论。各评价指标权重已知W=(0.3,0.2,0.2,0.1,0.2)。试建立数学模型确定投资银行的最佳投资企业。

任取n枚黑白两色的棋子,任意摆成一个圈;在两个颜色相同的棋子中间插入一枚黑色棋子,在两个颜色相异的棋子中间插入一枚白色棋子,然后去掉原来的棋子,新棋子仍构成一个圈;继续如此做下去。如果经n 次这样的操作后,棋子全变为黑色的,那么,n 应满足什么条件。请给出证明过程。

10、人口预测问题

如果要推测中国15亿人口,有哪些方法?你用的是什么方法,结果如何?11、点菜问题

我们在餐馆中点菜,需要包含某些营养成份,但同时又希望总价格最低。下表是这个餐馆的部分菜单,请你通过数学建模方法,提供合理的选菜方案。

1.以下是一个数学游戏:

(1) 甲先说一个不超过6的正整数,乙往上加一个不超过6的正整数,甲再往上加一个正整数,...,如此继续下去。规定谁先加到50谁就获胜,问甲、乙各应怎样做?

(2) 如将6改为n,将50改为N,问题又当如何回答?

2.甲乙两人约定中午12:00至1:00之间在市中心某地见面,但两人讲好到达后只等待对方10分钟,求这两人能相遇的概率。

3.某人由A处到位于某河流同侧的B处去,途中需要去河边取些水,问此人应如何走才能使走的总路程最少?

4.地面是球面的一部分,(直径约为12.72×10公里),显然,如果高层建筑的墙是完全垂直于地面的则它们之间必不会平行。设一建筑物高为400米,地面面积为2500平方米,问顶面面积比地面面积大多少?

5.建一模型说明当你在雨中行走又想少淋雨时,应当如下做:(1)若你行走的方向是顺风且雨的夹角至少为,你应以雨速水平分量的速度行走,以便使雨相对于你是垂直下落的(2)在其他情况下,你都应以最快的速度行走。

6.消防队员救火时不应离失火的房屋太近,以免发生危险。请建模分析并求出消防队员既安全又能发挥效应的最佳位置。

7.已知在气体中音速V与气压P、气体的密度ρ有关,试求它们之间的关系。

8.风车的功率P与风速v、叶面的顶风面积S及空气的密度ρ有关,试求它们之间的关系。

13、逻辑模型练习

1.证明在7阶两色完全图中必存在4个3阶单色完全图

2.9名学者参加一次国际会议,他们发现:(1)任意3人中至少有两人可以用同一语言交谈(2)每人会讲的语言至多为3种,(注意:并非他们只会将三种语言)证明他们中至少有3人可用同一语言交谈。

3.将一个正九边形连接成完全图,用两种颜色对此完全图的顶点着色。证明:不论怎样着色,总可以从此完全图中找到两个全等三角形,他们的顶点是由同一种颜料着色的。

4.给九个定点的完全图用红蓝两种颜色对边着色,如果所含的任意三角形中至少含有一条红边,证明:必可找到四个顶点,他们之间的连线均为红边,(即其中必含有一个用红边连成的4阶完全图)。

5.在一次9个人的聚会中,发现其中任意三人至少有两人相识,证明从这9人中必可找出4人,他们是两两相识的。

6.某教室中共有9排椅子,每排均有7把,学生恰好坐满教室。现教师要求每一学生都必须与其前、后、左、右的同学之一交换座位。请你给出一种交换方法或证明老师的要求是无法实现的。

7.某公司场地如交给甲经营预计年获利为10万元,交给乙经营预计年获利为50万元,交给丙经营预计获利为60万元,如交给甲乙丙共同经营预计获利

为100万元。试用Shapley公式计算,在甲乙丙共同经营时各方应分配到的利益。

8.设某议会的席位由三个党派所拥有,法律规定赞成票达到半数时提案即被通过。试证明:(1)只要有一个党派的席位达到总席位的一半,则其余两个党派在议会中事实上根本不起作用。(2)若三个党派所拥有的席位数均未达到一半,则三个党派在议会中所起的作用完全相同,(不论它拥有多少席位)。

9.猜数是最古老的数学游戏之一,有各种各样的玩法。下面的猜数游戏比较简单:甲先想好一个不超过三位(0—999之一)的数字让乙猜。在猜数时甲可以随便改变自己想好的数,但不能与此前已经回答过的问题相矛盾。乙可提问题,但甲只回答是或者不是。(1)试计算乙最少要提问几次,才能讲出甲的数字。(2)设计一个使乙能通过最少次数提问而讲出甲想的数字的提问方法。

10.在例16伪币鉴定的实验中,第二次测试是最关键的一步,请考虑一下我们为什么要这样设计测试。我们有这样的把握,如果用这种方法也无法保证在三次测试里一定鉴定出伪币,则不可能有方法保证在三次测试后一定找到伪币。你知道原因吗?

14、标靶设计

掷飞镖是一种流行的游戏,一个圆形标靶被分成20个相等的扇形区域,在这些区域填有数字1 ~ 20 表示飞镖落在相应区域的得分,游戏规则是各选手轮流掷镖,每轮的得分从他的总分301中减去,首先恰好减至0分者获胜,试建立模型说明如何安排扇形区域的数字能增加掷镖的难度。

15、铁路列车时刻表问题

全国性的铁路网由几条干线和许多支线组成,编排完整的列车运行时刻表的工作量非常巨大,通常需要先单独编排每条干线上的列车运行时刻表。设已知某条干线上的站点分布、车速限制、车距限制、运行车次及每次车的停靠站点等数据,建立编排该干线上的列车运行时刻表的数学模型。

16、湖水污染问题

设一容积为V(m3)的大湖受到某种物质的污染,污染物均匀地分布在湖中,没湖水更新的速率为r(m3/天),并假设湖水的体积没有变化,试建立湖水污染浓度的数学模型。

(1) 美国安大略湖容积5941*109(m2),湖水的流量为4.45365*1010(m3/天)。湖水现阶段的污染浓度为104,外面进入湖中的水的污染浓度为5%,并假设该值没有变化,求经过500天湖水污染浓度。

(2) 美国密西根湖的容积为4871*109(m2)。湖水的流量为3.6635132*1010(m3/天).。由于治理污染措施得力及某时刻起污染源被切断,求污染被中止后,污染物浓度下降到原来的5%所需时间。

17、自行车外胎的使用寿命

目前,自行车在我国是一种可缺少的交通工具。它小巧、灵活、方便、易学,而且价格适中,给广大居民带来了不小的益处。但是,自行车也有令人头痛的地方,最常见的问题莫过于扎胎了。扎胎的原因有很多,但相当一部分是由于外胎磨损,致使一些玻璃碴、小石子很容易侵入、扎破内胎。为了减少不必要的麻烦,如何估计自行车外胎的寿命,及时更换?

18、背包问题(Knapsack problem)是一种组合优化的NP完全问题。问题可以描述为:给定一组物品,每种物品都有自己的重量和价格,在限定的总重量内,我们如何选择,才能使得物品的总价格最高。问题的名称来源于如何选择最合适的物品放置于给定背包中。相似问题经常出现在商业、组合数学,计算复杂性理论、密码学和应用数学等领域中。也可以将背包问题描述为决定性问题,即在总重量不超过W的前提下,总价值是否能达到V?

数学建模大作业

兰州交通大学 数学建模大作业 学院:机电工程学院 班级:车辆093 学号:200903812 姓名:刘键学号:200903813 姓名:杨海斌学号:200903814 姓名:彭福泰学号:200903815 姓名:程二永学号:200903816 姓名:屈辉

高速公路问题 1 实验案例 (2) 1.1 高速公路问题(简化) (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 变量说明 (3) 1.1.3 模型假设 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 模型求解 (4) 1.1.6 求解模型的程序 (4) 1实验案例 1.1 高速公路问题(简化) A城和B城之间准备建一条高速公路,B城位于A城正南20公里和正东30公里交汇处,它们之间有东西走向连绵起伏的山脉。公路造价与地形特点有关,图4.2.4给出了整个地区的大致地貌情况,显示可分为三条沿东西方向的地形带。 你的任务是建立一个数学模型,在给定三种地形上每公里的建造费用的情况下,确定最便宜的路线。图中直线AB显然是路径最短的,但不一定最便宜。而路径ARSB过山地的路段最短,但是否是最好的路径呢? A B 图8.2 高速公路修建地段

1.1.1 问题分析 在建设高速公路时,总是希望建造费用最小。如果要建造的起点、终点在同一地貌 中,那么最佳路线则是两点间连接的线段,这样费用则最省。因此本问题是一个典型的最优化问题,以建造费用最小为目标,需要做出的决策则是确定在各个地貌交界处的汇合点。 1.1.2 变量说明 i x :在第i 个汇合点上的横坐标(以左下角为直角坐标原点),i =1,2,…,4;x 5=30(指目的地B 点的横坐标) x=[x 1,x 2,x 3,x 4]T l i :第i 段南北方向的长度(i =1,2, (5) S i :在第i 段上地所建公路的长度(i =1,2, (5) 由问题分析可知, () ()() () 2 542552 432442 322332212 222 1211x x l S x x l S x x l S x x l S x l S -+=-+=-+=-+=+= C 1:平原每公里的造价(单位:万元/公里) C 2:高地每公里的造价(单位:万元/公里) C 3:高山每公里的造价(单位:万元/公里) 1.1.3 模型假设 1、 假设在相同地貌中修建高速公路,建造费用与公路长度成正比; 2、 假设在相同地貌中修建高速公路在一条直线上。在理论上,可以使得建造费用最少, 当然实际中一般达不到。 1.1.4 模型建立 在A 城与B 城之间建造一条高速公路的问题可以转化为下面的非线性规划模型。优化目标是在A 城与B 城之间建造高速公路的费用。 () 4,3,2,1300. .)(min 5142332211=≤≤++++=i x t s S C S C S C S C S C x f i

数学建模练习题

数学建模试题 1、新工人的学习曲线 在电冰箱、电视机、汽车等行业中,装配工人的工作是一种重复性的熟练劳动。在这些行业中,新工人的学习过程如下:刚开始时由于技术不熟练,生产单位产品需要较多的劳动时间,随着不断的工作,新工人的熟练程度逐步提高,生产单位产品所需的劳动时间越来越短;当工人达到完全熟练程度以后,生产单位产品所需要的劳动时间就会稳定在一个定值。 纺织厂招收一批新工人学习1511型织布机的操作。观察工人的学习过程发现,当累计织完25匹布以后,工人织每匹布需要用16小时;当累计织完64匹布时,工人织每匹布用10小时.已知熟练工人织每匹布用8小时,是确定出新工人的学习曲线,并计算新工人用多少时间才能达到熟练工人的程度。 2、乙酸回收的最好效果 在,A B 两种物质的溶液中,我们想提取出物质A ,可以采取这样的方法:在,A B 的溶液中加入第三种物质C ,而C 与B 不互溶,利用A 在C 中的溶解度较大的特点,将A 提取出来。这种方法就是化工中的萃取过程。 现有稀水溶液的乙酸,利用苯作为溶剂,设苯的总体积为m 。进行3次萃取来回收乙酸.问每次应取多少苯量,方使从水溶液中萃取的乙酸最多? 3、陈酒出售的最佳时机 某酒厂有批新酿的好酒,如果现在就出售,可得总收入050R =万元,如果窖 藏起来待来日(第n 年)按陈旧价格出售,第n 年末可得总收入为0R R =元。而银行利率为0.05r =。试分析这批好酒窖藏多少年后出售可使总收入的现值最大。 4、电子游戏中的数学 近年来,随着电子游戏的日益普及,电子游戏业已成为横跨信息技术和文化的重要产业。对电子游戏中的一些数学问题进行研究,成为数学界和相关人士的一个热门话题。 在某电子游戏中,玩家每次下注一元,由机器随机分配给玩家五张扑克牌,然后允许玩家有一次换牌的机会,即可以放弃其中的某几张牌,放弃的牌留下的空缺由机器在剩下的47张牌中再次随机分配。玩家的奖金依据其最后所持有的牌型而定。下面是一份典型的奖金分配表: 牌型 奖金(元) 同花大顺(10到A ) 800 同花顺 50 四张相同点数的牌 25 满堂红(三张同点加一对) 8 同花 5

数学建模作业——实验1

数学建模作业——实验1 学院:软件学院 姓名: 学号: 班级:软件工程2015级 GCT班 邮箱: 电话: 日期:2016年5月10日

基本实验 1.椅子放平问题 依照1.2.1节中的“椅子问题”的方法,将假设中的“四腿长相同并且四脚连线呈正方形”,改为“四腿长相同并且四脚连线呈长方形”,其余假设不变,问椅子还能放平吗?如果能,请证明;如果不能,请举出相应的例子。 答:能放平,证明如下: 如上图,以椅子的中心点建立坐标,O为原点,A、B、C、D为椅子四脚的初始位置,通过旋转椅子到A’、B’、C’、D’,旋转的角度为α,记A、B两脚,C、D两脚距离地面的距离为f(α)和g(α),由于椅子的四脚在任何位置至少有3脚着地,且f(α)、g(α)是α的连续函数,则f(α)和g(α)至少有一个的值为0,即f(α)g(α)=0,f(α)≥ 0,g(α)≥0,若f(0)>0,g(0)=0,

则一定存在α’∈(0,π),使得 f(α’)=g(α’)=0 令α=π(即椅子旋转180°,AB 边与CD 边互换),则 f(π)=0,g(π)>0 定义h(α)=f(α)-g(α),得到 h(0)=f(0)-g(0)>0 h(π)=f(π)-g(π)<0 根据连续函数的零点定理,则存在α’∈(0,π),使得 h(α’)=f(α’)-g(α’)=0 结合条件f(α’)g(α’)=0,从而得到 f(α’)=g(α’)=0,即四脚着地,椅子放平。 2. 过河问题 依照1.2.2节中的“商人安全过河”的方法,完成下面的智力游戏:人带着猫、鸡、米过河,船除需要人划之外,至多能载猫、鸡、米之一,而当人不在场时,猫要吃鸡、鸡要吃米,试设计一个安全过河的方案,并使渡河的次数尽量的少。 答:用i =1,2,3,4分别代表人,猫,鸡,米。1=i x 在此岸,0=i x 在对岸,()4321,,,x x x x s =此岸状态,()43211,1,1,1x x x x D ----=对岸状态。安全状态集合为 :

数学建模期末大作业

数学建模期末大作业论文 题目:A题美好的一天 组长:何曦(2014112739) 组员:李颖(2014112747)张楚良(2014112740) 班级:交通工程三班 指导老师:陈崇双

美好的一天 摘要 关键字:Dijkstra算法多目标规划有向赋权图 MATLAB SPSS

1 问题的重述 Hello!大家好,我是没头脑,住在西南宇宙大学巨偏远的新校区(节点22)。明天我一个外地同学来找我玩,TA叫不高兴,是个镁铝\帅锅,期待ing。我想陪TA在城里转转,当然是去些不怎么花钱的地方啦~~。目前想到的有林湾步行街(节点76)、郫郫公园(节点91),大川博物院(节点72)。交通嘛,只坐公交车好了,反正公交比较发达,你能想出来的路线都有车啊。另外,进城顺便办两件事,去老校区财务处一趟(节点50),还要去新东方(节点34)找我们宿舍老三,他抽奖中了两张电影票,我要霸占过来明晚吃了饭跟TA一起看。电影院嘛,TASHIWODE电影院(节点54)不错,比较便宜哈。我攒了很久的钱,订了明晚开心面馆(节点63)的烛光晚餐,额哈哈,为了TA,破费一下也是可以的哈。哦,对了,老三说了,他明天一整天都上课,只有中午休息的时候能接见我给我票。 我主要是想请教一下各位大神: 1)明天我应该怎么安排路线才能够让花在坐车上的时间最少? 2)考虑到可能堵车啊,TA比较没耐心啊,因为TA叫不高兴嘛。尤其是堵车啊,等车啊,这种事,万一影响了气氛就悲剧了。我感觉路口越密的地方越容易堵,如果考虑这个,又应该怎么安排路线呢? 3)我们城比较挫啊,连地图也没有,Z老师搞地图测绘的,他有地图,跟他要他不给,只给了我一个破表格(见附件,一个文件有两页啊),说“你自己画吧”。帮我画一张地图吧,最好能标明我们要去的那几个地方和比较省时的路线啊,拜托了~ 2 问题的分析 2.1 对问题一的分析 问题一要求安排路线使得坐车花费的时间最少。 对于问题一,假设公交车的速度维持不变,要使花费的时间最少,则将问题转化为对最短路径的求解。求解最短路径使用Dijkstra算法很容易进行求解,在运用MATLAB编程,得到最优的一条路径,则这条路径所对应的时间即为最少用时。 2.2 对问题二的分析 问题二要求在考虑堵车的情况下,路口越密越容易发生拥堵,安排路线是乘车时间最短。 对于问题二,在问题的基础上增加了附加因素,即公交车的速度会因道路的密集程度而发生改变,从而问题一建立的基本Dijkstra算法对于问题二就不再适用了,因此对问题一的基本Dijkstra算法进行改进,并结合蚁群算法的机理与特点,运用MATLAB求解出最短路径,保证了花费时间的最少性。 2.3 对问题三的分析 问题三要求根据提供的附件,画出一张地图,标明要去的那几个地方和比较省时的路线。 对于问题三,在问题一和问题二的基础上,根据求解的结果,运用SPSS软件画出地图。

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

数学建模作业

郑重声明: 本作业仅供参考,可能会有错误,请自己甄别。 应用运筹学作业 6.某工厂生产A,B,C,D四种产品,加工这些产品一般需要经刨、磨、钻、镗四道工序,每种产品在各工序加工时所需设备台时如表1-18所示,设每月工作25天,每天工作8小时,且该厂有刨床、磨床、钻床、镗床各一台。问:如何安排生产,才能使月利润最大?又如A,B,C,D四种产品,每月最大的销售量分别为300件、350件、200件和400件,则该问题的线性规划问题又该如何? 1234 四种产品的数量,则得目标函数: Max=(200?150)x1+(130?100)x2+(150?120)x3+(230?200)x4 =50x1+30x2+30x3+30x4 生产四种产品所用时间: (0.3+0.9+0.7+0.4)x1+(0.5+0.5+0.5+0.5)x2+(0.2+0.7+0.4+ 0.8)x3+(0.4+0.8+0.6+0.7)x4≤25×8 即:2.3x1+2.0x2+2.1x3+2.5x4≤200 又产品数量不可能为负,所以:x i≥0(i=1,2,3,4) 综上,该问题的线性规划模型如下: Max Z=50x1+30x2+30x3+30x4 S.T.{2.3x1+2.0x2+2.1x3+2.5x4≤200 x i≥0(i=1,2,3,4) 下求解目标函数的最优解: max=50*x1+30*x2+30*x3+30*x4; 2.3*x1+2.0*x2+2.1*x3+2.5*x4<200; Global optimal solution found. Objective value: 4347.826 Total solver iterations: 0 Variable Value Reduced Cost X1 86.95652 0.000000 X2 0.000000 13.47826 X3 0.000000 15.65217

数学建模课程及答案.

《数学建模课程》练习题一 一、填空题 1. 设开始时的人口数为0x ,时刻t 的人口数为)(t x ,若人口增长率是常数r ,那麽人口增长问题的马尔萨斯模型应为 。 2. 设某种商品的需求量函数是,1200)(25)(+-=t p t Q 而供给量函数是 3600)1(35)(--=t p t G ,其中)(t p 为该商品的价格函数,那麽该商品的均衡价格 是 。 3. 某服装店经营的某种服装平均每天卖出110件,进货一次的手续费为200元,存储费用为每件0.01元/天,店主不希望出现缺货现象,则最优进货周期与最优进货量分别为 。 4. 一个连通图能够一笔画出的充分必要条件是 . 5.设开始时的人口数为0x ,时刻t 的人口数为)(t x ,若允许的最大人口数为m x ,人口增长率由sx r x r -=)(表示,则人口增长问题的罗捷斯蒂克模型为 . 6. 在夏季博览会上,商人预测每天冰淇淋销量N 将和下列因素有关: (1)参加展览会的人数n ; (2)气温T 超过C 10; (3)冰淇淋的售价p . 由此建立的冰淇淋销量的比例模型应为 . 7、若银行的年利率是x %,则需要 时间,存入的钱才可翻番. 若每个小长方形街路的 8. 如图是一个邮路,邮递员从邮局A 出发走遍所有长方形街路后再返回邮局. 边长横向均为1km ,纵向均为2km ,则他至少要走 km.. A 9. 设某种新产品的社会需求量为无限,开始时的生产量为100件,且设产品生产的增长率控制在0.1,t 时刻产品量为)(t x ,则)(t x = . 10. 商店以10元/件的进价购进衬衫,若衬衫的需求量模型是802,Q p p =-是销售单价(元/件),为获得最大利润,商店的出售价是 . 二、分析判断题 1.从下面不太明确的叙述中确定要研究的问题,需要哪些数据资料(至少列举3个),要做些甚麽建模的具体的前期工作(至少列举3个) ,建立何种数学模型:一座高层办公楼有四部电梯,早晨上班时间非常拥挤,该如何解决。

数学建模论文大作业-打车软件竞争问题

打车软件的竞争问题 班级:电子科学与技术1102班组员: 二零一四年五月

打车软件的竞争问题 摘要:随着打车软件的日趋火热,越来越多的出行者使用打车软件预约出租车。基于移动互联网的打车软件相对于已往的传统的统一出租车电招平台庞杂的预定流程,显示出了很大的便捷优势,这种约车新形式服务正在悄然改变人们传统打车模式,它的新颖性、神奇性、创新性、高效性以及便利性在一定程度上迎合了人们现代化的生活方式。消费者每次使用打车软件预约出租车,被使用的软件公司都会给予司机和消费者相应的补贴,而且随着竞争的升级,补贴的力度越来越大。打车软件给一部分人带来了便捷,同时也带来了很多的社会问题,如拒载、爽约、空车不停等。正是这些争议性问题使得人们对这种新事物的出现产生一些疑虑。因此,国内一些城市开始对这类打车软件紧急进行“叫停”,使得目前这些打车软件的发展陷入迷茫状态。 本文通过建立科学的数学模型,论述了打车软件目前发展模式和存在的问题,并阐述了如何对打车软件进行安全管理与标准化的建议;同时,通过模型分析讨论了打车软件之间的竞争问题;最后指出打车软件企业需要不断地完善自己的软件产品,提高用户体验,使打车软件更符合出租车营运行业市场的需求。 关键词:打车软件;软件补贴;竞争;发展前景

一、打车软件市场发展状况 随着移动互联网的飞速发展,打车软件开始变得异常的火热,开始成为了越来越多的年轻时尚人士出行必备的工具。随着竞争的深入,各家打车软件公司依托于背后强大的母公司支撑和金元的后盾,开始了现金补贴的营销战略,消费者每次使用打车软件预约出租车,被使用的软件公司都会给予司机和消费者相应的补贴,而且随着竞争的升级,补贴的力度越来越大。如表1所示。 表1 补贴政策 时间事件 1月10日 嘀嘀打车软件在32个城市开通微信支付,使用微信支付,乘客车费立减10元、 司机立奖10元。 1月20日“快的打车”和支付宝宣布,乘客车费返现10元,司机奖励10元。 1月21日快的和支付宝再次提升力度,司机奖励增至15元。 2月10日嘀嘀打车宣布对乘客补贴降至5元。 2月10日快的打车表示奖励不变,乘客每单仍可得到10元奖励。 2月17日嘀嘀打车宣布,乘客奖10元,每天3次;北京、上海、深圳、杭州的司机每单奖10元,每天10单,其他城市的司机每天前5单每单奖5元,后5单每单奖10元。新乘客首单立减15元,新司机首单立奖50元。 2月17日支付宝和快的也宣布,乘客每单立减11元。司机北京每天奖10单,高峰期每单奖11元(每天5笔),非高峰期每单奖5元(每天5笔);上海、杭州、广州、深圳每天奖10单。 2月18日 嘀嘀打车开启“游戏补贴”模式:使用嘀嘀打车并且微信支付每次能随机获得 12至20元不等的补贴,每天3次。 2月18日快的打车表示每单最少给乘客减免13元,每天2次。 随之而来的是出租车行业的怪相:出租车司机的主要收入变成了软件公司的补贴,一个司机一个月保守的收入增加都在800~1800元;而消费者打车的费用也同样基本变由打车软件承担,有些短途的打车变成了免费甚至还赚钱。与此同时,问题和矛盾也出现了:不使用打车软件的消费者无法打到车,拒载、空车不停等投诉也比比皆是;司机开车时频频使用手机看打车软件,也产生了潜在交通

数学建模 练习题1

2.14成绩与体重数学建模 一、问题 举重比赛按照体育运动员的体重分组,你能在一些合理、简单的假设下,建立比赛成绩与体重之间的关系吗?下面是下一届奥运会的成绩,可供检验你的模型。 一、问题分析 成绩与肌肉的力度有直接关系,随着力度的增加,成绩呈上升趋势。 假设力度与肌肉横截面积成正比,而截面积和体重都与身体的某个特征尺寸有直接关联。由此可以找到成绩和体重之间的关系。可以以此建立模型。

二、模型假设以及符号说明 1.本模型主要考虑运动员举重总成绩和体重的关系,所以假设运动员其他条件相差不大。 2.运动员的举重能力用其举重的总成绩来刻画 3.符号说明: 人的体重 W 人的身高 h 肌肉横截面积 S 人的体积 V 肌肉强度 T 举重成绩 C 非肌肉重量 W1 斜率 K 三、模型构成 模型一 1.题中给出举重比赛按照体育运动员的体重分组,所以我们猜测成绩与体重应该是正比关系。 2.画出坐标图,体重越重,成绩越好,进一步验证了正比关系。 最大体重

从上图可以看出,体重越大,举重总成绩相对越好,所以我们猜测举重总成绩与体重大概成线性关系。则,我们可以用一次函数C=kW+b对三个体重进行拟合,根据图中数据,可得: = = 2.66, = = 1.45, = = 1.17 把b代入得出三个一次函数为: = 2.66W+143.8, = 1.45W+75.1, = 1.17W+69.7, 用上述模型计算得到的理论值,并画出图表与原图表进行比较: 最大体重

通过比较两个图表,我们可以推测体重与成绩数据的推测图表和已知图标的拟合度并不是特别的理想,所以我们可以认为用线性函数对举重总成绩与体重进行拟合的模型过于简单、粗略,考虑的因素比较少。 模型二 我们这一次综合各种因素来进行分析建模。 通过查阅各种自然科学磁疗,我们可以近似以为:一般举重运动员的举重能力是用举重成绩来衡量,而举重运动员的举重能力与其肌肉强度近似成正比关系,从而举重运动员的举重总成绩与其肌肉强度近似成正比,即: C = T (为常数且>0) ○1从运动生理学得知,肌肉的强度与其横截面积近似成正比,即: T = S (为常数且>0) ○ 2综合○1,○2可得 C=T=S ○3通过查阅资料,我们可以假设肌肉的横截面积正比于身高的平方,人的体重正比于身高的三次方,即可得: S = , W = (,为常数且>0,>0) 综合上述所有算式,我们有: C= S = ○ 4 因为W = ,我们可以推测出举重运动员举重总成绩与其体重的关系为: C = 利用题目表格中所给的体重和举重总成绩数据,求出上述模型的常数M。利用题目表格中所给的体重和举重总成绩数据,运用最小二乘法求出上述模型的系数 K 。因为体重超过108千克的运动员的体重没有具体的数据,为了模型的准确性,故将这个数据舍去。经过代入9次运算得出平均常数,为=20.3,=9.6,=9.0。于是举重运动员的举重总成绩与体重的关系模型为

数学建模作业

习 题 1 1. 请编写绘制以下图形的MA TLAB 命令,并展示绘得的图形. (1) 221x y +=、224x y +=分别是椭圆2241x y +=的内切圆和外切圆. (2) 指数函数x y e =和对数函数ln y x =的图像关于直线y=x 对称. (3) 黎曼函数 1, (0)(0,1) 0 , (0,1), 0,1 q x p q q x y x x x =>∈?=? ∈=?当为既约分数且当为无理数且或者 的图像(要求分母q 的最大值由键盘输入). 3. 两个人玩双骰子游戏,一个人掷骰子,另一个人打赌掷骰子者不能掷出所需点数,输赢的规则如下:如果第一次掷出3或11点,打赌者赢;如果第一次掷出2、7或12点,打赌者输;如果第一次掷出4、5、6、8、9或10点,记住这个点数,继续掷骰子,如果不能在掷出7点之前再次掷出该点数,则打赌者赢. 请模拟双骰子游戏,要求写出算法和程序,估计打赌者赢的概率. 你能从理论上计算出打赌者赢的精确概率吗?请问随着试验次数的增加,这些概率收敛吗?

4. 根据表1.14的数据,完成下列数据拟合问题: (1) 如果用指数增长模型0()0()e r t t x t x -=模拟美国人口从1790年至2000年的变化过程,请用MATLAB 统计工具箱的函数nlinfit 计算指数增长模型的以下三个数据拟合问题: (i) 取定0x =3.9,0t =1790,拟合待定参数r ; (ii) 取定0t =1790,拟合待定参数0x 和r ; (iii) 拟合待定参数0t 、0x 和r . 要求写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示误差平方和最小的拟合效果图. (2) 通过变量替换,可以将属于非线性模型的指数增长模型转化成线性模型,并用MA TLAB 函数polyfit 进行计算,请说明转化成线性模型的详细过程,然后写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示拟合效果图. (3) 请分析指数增长模型非线性拟合和线性化拟合的结果有何区别?原因是什么? (4) 如果用阻滞增长模型00 () 00()()e r t t Nx x t x N x --= +-模拟美国人口从1790年至2000年的变化过程,请用MA TLAB 统计工具箱的函数nlinfit 计算阻滞增长模型的以下三个数据拟合问题: (i) 取定0x =3.9,0t =1790,拟合待定参数r 和N ; (ii) 取定0t =1790,拟合待定参数0x 、r 和N ; (iii) 拟合待定参数0t 、0x 、r 和N . 要求写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示误差平方和最小的拟合效果图. 年份 1790 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890

《数学建模》课程教学大纲

《数学建模》课程教学大纲 课程编号: 总学时数:32 总学分数:2 课程性质:专业必修课 适用专业:数学与应用数学、信息与计算科学 一、课程的任务和基本要求: 课程的性质和任务: 数学建模是数学与应用数学专业、信息与计算数学专业的一门必修课程,是大学数学课程的重要组成部分,它是在数学分析、高等代数、概率论与数理统计等课程基础上开设的重要教学环节,它将数学知识、实际问题与计算机应用有机地结合起来,旨在培养学生运用所学知识解决实际问题的意识和创新思维,激发学生学习数学的兴趣,了解数学广泛的应用领域,提高学生的综合素质和分析问题、解决问题的能力。 课程的基本要求: 1、在大学数学基础课的教学内容基础上进一步突出培养学生解决实际问题的能力; 2、学会运用数学知识建立实际问题的数学模型并求解,对较复杂的问题能够使用数学软件或编程求解; 二、基本内容和要求: (一)建立数学模型 内容: (1)初等建模示例:椅子能在不平地面上放稳吗,预报人口增长等; (2)有关数学建模的基本知识。 目的和要求: 理解数学模型的意义、内容和方法,掌握建立数学模型的一般步骤。 (二)初等模型 内容: (1)建模示例:公平席位分配,双层玻璃窗的功效等; (2)讨论与交流:录音机计数器,商品的包装。 目的和要求: 由建模实例进一步了解和熟悉建模的方法和步骤,了解对实际问题的分析、抽象过程,基本掌握用初等方法建立数学模型。 (三)简单的优化模型 内容: (1)建模示例:存储模型,森林救火,最优价格等; (2)讨论与交流:冰山运输 目的和要求: 基本掌握建立静态优化模型的一般方法,会利用微分法解决优化问题。 (四)数学规划模型 内容: (1)建模示例:奶制品的生产与销售,汽车生产与原油采购,钢管和易拉罐下料等; (2)讨论与交流:自来水的输送,接力队员的选拔 目的和要求: 理解规划优化模型的思想与意义,掌握建立规划模型的一般方法,能够利用优化软件求解规划模型的解。

数学建模创新思维大作业

数学建模创新思维课大作业 一、使用MATLAB 求解一下问题,请贴出代码. 1. cos 1000x mx y e =,求''y >>clear >>clc >> syms x m; >> y=exp(x)*cos(m*x/1000); >> dfdx2=diff(y,x,2) dfdx2 = exp(x)*cos((m*x)/1000) - (m*exp(x)*sin((m*x)/1000))/500 - (m^2*exp(x)*cos((m*x)/1000))/1000000 >> L=simplify(dfdx2) L = -(exp(x)*(2000*m*sin((m*x)/1000) - 1000000*cos((m*x)/1000) + m^2*cos((m*x)/1000)))/1000000 2.计算22 1100x y e dxdy +?? >> clear >> clc; >> syms x y >> L=int(int(exp(x^2+y^2),x,0,1),y,0,1) L = (pi*erfi(1)^2)/4 3. 计算4 224x dx m x +? >> clear; >> syms x m; >> f=x^4/(m^2+4*x^2); >> intf=int(f,x) intf =

(m^3*atan((2*x)/m))/32 - (m^2*x)/16 + x^3/12 >> L=simplify(intf) L = (m^3*atan((2*x)/m))/32 - (m^2*x)/16 + x^3/12 4. (10)cos ,x y e mx y =求 >> clear; >> syms x m; >> y=exp(x)*cos(m*x); >> L=diff(y,x,10); >> L=simplify(L) L = -exp(x)*(10*m*sin(m*x) - cos(m*x) + 45*m^2*cos(m*x) - 210*m^4*cos(m*x) + 210*m^6*cos(m*x) - 45*m^8*cos(m*x) + m^10*cos(m*x) - 120*m^3*sin(m*x) + 252*m^5*sin(m*x) - 120*m^7*sin(m*x) + 10*m^9*sin(m*x)) 5. 0x =的泰勒展式(最高次幂为4). >> clear; >> syms m x; >> y=sqrt(m/1000.0+x); >> y1=taylor(y,x,'order',5); >> L=simplify(y1) L = (10^(1/2)*(m^4 + 500*m^3*x - 125000*m^2*x^2 + 62500000*m*x^3 - 39062500000*x^4))/(100*m^(7/2)) 6. Fibonacci 数列{}n x 的定义是121,1x x ==12,(3,4, )n n n x x x n --=+=用循环语句编程 给出该数列的前20项(要求将结果用向量的形式给出)。 >> x=[1,1]; >> for n=3:20

数学建模练习试题

2011年数学建模集训小题目 1.求下列积分的数值解 ? +∞ +-?23 2 2 3x x x dx 2.已知)s i n ()()c o s (),(2h t h t h t e h t f h t ++++=+,dt h t f h g ?=10 ),()(,画出 ]10,10[-∈h 时,)(h g 的图形。 3.画出16)5(2 2=-+y x 绕x 轴一周所围成的图形,并求所产生的旋转体的体积。 4.画出下列曲面的图形 (1)旋转单叶双曲面 14 92 22=-+z y x ; (2)马鞍面xy z =; 5.画出隐函数1cos sin =+y x 的图形。 6.(1)求函数x x y -+=12 ln 的三阶导数; 法一:syms x y dy; >> y=log((x+2)/(1-x)); >> dy=diff(y,3) dy = (6/(1-x)^3+6*(x+2)/(1-x)^4)/(x+2)*(1-x)-2*(2/(1-x)^2+2*(x+2)/(1-x)^3)/(x+2)^2*(1-x)-2*(2/(1-x)^2+2*(x+2)/(1-x)^3)/(x+2)+2*(1/(1-x)+(x+2)/(1-x)^2)/(x+2)^3*(1-x)+2*(1/(1-x)+(x+2)/(1-x)^2)/(x+2)^2 (2)求向量]425.00[=a 的一阶向前差分。 7.求解非线性方程组 (1)?????=-+=-+060622x y y x (2)???=+=++5 ln 10tan 10cos sin y x y e y x 8.求函数186)(2 3-++=x x x x f 的极值点,并画出函数的图形。 9.某单位需要加工制作100套钢架,每套用长为2.9m ,2.1m 和1m 的圆钢各一根。已知原料长6.9m ,问应如何下料,使用的原材料最省。 10. 某部门在今后五年内考虑给下列项目投资,已知: 项目A ,从第一年到第四年每年年初需要投资,并于次年末回收本利115%; 项目B ,从第三年初需要投资,到第五年末能回收本利125%,但规定最大投资额不超过4万元;

数学建模作业

分析,我们仅利用1x 和2x 来建立y 的预测模型。 四、模型建立 (显示模型函数的构造过程) (1)为了大致地分析y 与1x 和2x 的关系,首先利用表一的数据分别作出y 对1x 和2x 的散点图 y 与x1的关系 程序代码: x1=[ 0 0 ]; y=[ ]; A=polyfit(x1,y,1) y1=polyval(A,x1); plot(x1,y1,x1,y,'go') y 与x2的关系 x2=[ ]; y=[ ]; A=polyfit(x2,y,2) x3=::; y2=polyval(A,x3); plot(x2,y,'go',x3,y2)

图1 y 对x1的散点图 图2 y 与x2的散点图 从图1 可以发现,随着1x 的增加,y 的值有比较明显的线性增长趋势,图中的直线是用线性模型 011y x ββε=++ (1) 拟合的(其中ε是随机误差),而在图2中,当2x 增大时,y 有向上弯曲增长的趋势,图中的曲 线是用二次函数模型 2 01122y x x βββε=+++ (2) 拟合的。 综合上面的分析,结合模型(1)和(2)建立如下的回归模型 2 0112232y x x x ββββε=++++ (3) (3)式右端的1x 和2x 称为回归变量(自变量),2 0112232x x x ββββ+++是给定价格差1x ,广告费 用2x 时,牙膏销售量y 的平均值,其中的参数0123,,,ββββ称为回归系数,由表1的数据估计,影响y 的其他因素作用都包含在随机误差ε中,如果,模型选择的合适,ε应大致服从均值为0的正态分布。 五、模型求解 (2)确定回归模型系数,求解出教程中模型(3); 程序代码:

数学建模基础教程

数学建模新手“必读教程” 第一部分基本知识: 一、数学模型的定义 现在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。不过我们可以给出如下定义:“数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。”具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。一般来说数学建模过程可用如下框图来表明: 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予更为重要的意义。 二、建立数学模型的方法和步骤 1. 模型准备 要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。 2. 模型假设 根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。 3. 模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。 4. 模型求解

2015年数学建模作业题

数学模型课程期末大作业题 要求: 1)选题方式:共53题,每个同学做一题,你要做的题目编号是你的学号mod52所得的值+1。(例如:你的学号为119084157,则你要做的题为mod(119084157,52)+1=50)。 2)该类题目基本为优划问题,要求提交一篇完整格式的建模论文,文字使用小四号宋体,公式用word的公式编辑器编写,正文中不得出现程序以及程序冗长的输出结果,程序以附录形式附在论文的后面,若为规划求解必须用lingo 集合形式编程,其它可用Matlab或Mathmatica编写。 3)论文以纸质文档提交,同时要交一份文章和程序电子文档,由班长统一收上来,我要验证程序。 1、生产安排问题 某厂拥有4台磨床,2台立式钻床,3台卧式钻床,一台镗床和一台刨床,用以生产7种产品,记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时(以小时计)列于下表(表1): 表 到6月底每种产品有存货50件。 工厂每周工作6天,每天2班,每班8小时。 不需要考虑排队等待加工的问题。 在工厂计划问题中,各台机床的停工维修不是规定了月份,而是选择最合

适的月份维修。除了磨床外,每月机床在这6个月中的一个月中必须停工维修;6个月中4台磨床只有2台需要维修。扩展工厂计划模型,以使可作上述灵活安排维修时间的决策。停工时间的这种灵活性价值若何? 注意,可假设每月仅有24个工作日。 5、生产计划 某厂有4台磨床,2台立钻,3台水平钻,1台镗床和1台刨床,用来生产7种产品,已知生产单位各种产品所需的有关设备台时以及它们的利润如表所示: 台镗床,4月—1台立钻,5月—1台磨床和1台立钻,6月—1台刨床和1台水平钻,被维修的设备在当月内不能安排生产。又知从1月到6月份市场对上述7种产品最大需求量如表所示: 量均不得超过100件。现在无库存,要求6月末各种产品各贮存50件。若该厂每月工作24天,每天两班,每班8小时,假定不考虑产品在各种设备上的加工顺序,要求: (a)该厂如何安排计划,使总利润最大; (b)在什么价格的条件下,该厂可考虑租用或购买有关的设备。 34、瓶颈机器上的任务排序 在工厂车间中,经常会出现整个车间的生产能力取决于一台机器的情况(例如,仅有一台的某型号机床,生产线上速度最慢的机器等)。这台机器就称为关键机器或瓶颈机器。此时很重要的一点就是尽可能地优化此机器将要处理的任务计划。

大学生数学建模练习题

课题1. 计划生育政策调整对人口数量的影响 人口的数量和结构是影响我国经济和社会发展的重要因素。从20世纪70年代以来,我国鼓励晚婚晚育,提倡一对夫妻生育一个孩子。经过30多年的努力,我国有效地控制了人口的增长,对经济发展和人民生活的改善做出了积极的贡献。 针对我国老龄化比例不断提高等情况,2013年12月,第十二届全国人大常委会第六次会议表决通过了《关于调整完善生育政策的决议》,开放单独二胎政策。2015年10月,十八届五中全会决定,全面放开二胎政策。至此,实施了30多年的独生子女政策正式宣布终结。只要是合法的夫妻就享有生育二胎的权利,不再受“单独二孩”政策或“双独二孩”政策的限制。 收集数据,建立模型,根据已经出台的具体政策、独生子女人数、婚姻情况、生育意愿等分析和预测计划生育政策调整后对我国或某一个省、市、自治区人口数量变化的影响。 课题2. 学生下课时间调整对就餐压力的影响 科技大学现有在校生4万余人,目前能供学生就餐的餐厅只有三个:学者餐厅、学海餐厅、学苑餐厅,想必大家都有过在餐厅排队就餐以及找座难的经历,就餐人员流动情况决定着餐厅的总接纳量。同学们在下课后大都会第一时间奔向餐厅,这就使得本就人满为患的餐厅更加超负荷运转。如果同学们的下课时间不同,就餐时间自然不同,必然加快餐厅的人员流动,进而大大缓解餐厅的运转压力。 下面请你建立数学模型解决以下问题: 1.选择合理的指标,构建评价体系,衡量目前我校餐厅的运转压力。 2.以缓解餐厅运转压力为目标,合理设置不同教学楼的下课时间。 3.试分析在你设置的各教学楼下课时间情况下,我校餐厅运转压力将发生

的变化。(模型所需数据可自行调查也可进行程序仿真) 课题3. 麻疹模型的分析 本世纪初期,在伦敦曾观察到这种现象:大约每两年爆发一次麻疹传染病。生物学家H. E. Soper 试图解释这种现象,他认为易受传染病的人数因人口中增添的新的成员而不断补充,因此,他假设: ???????+-=+-=)()()()((t)I(t))(t I t S t I dt t dI S dt t dS αβμα 其中α、β和μ都是正的常数。 1. 找出方程的平衡解; 2. 证明方程的初始值足够接近这个平衡解的每一个解(t)S 、I(t),当t 趋于 无穷大时,都趋近于平衡解; 3. 当t 趋于无穷大时,方程的每一个解(t)S 、I(t)都趋于平衡解。所以,得 到结论:方程组不能解释是重复发生麻疹传染病这种现象。相反,它表明。这种疾病最终将趋于稳定状态; 4. 试改进该模型说明该周期现象。找一组相关的数据进行模拟,拟合方程的 参数使疾病爆发的周期与现实一致; 5. 对于麻疹考虑一些控制措施,对于每种控制措施给出相应的数学描述,研 究该系统的基本的动力学性质,最后比较各个措施的优缺点。 课题4. Fibonacci 数列的推广 Fibonacci 数列是一个很早的生态学模型,它的背景是兔子数量的增长。在描述兔子数量变化时有以下假设: ? 第一个月有一对刚出生的兔子; ? 兔子从第三个月后就可以生育;

数学建模作业43950

题目: 某种电子系统由三种元件组成,为了使系统正常运转,每个元件都必须工作良好,如果一个或多个元件安装备用件将会提高系统的可靠性,已知系统运转的可靠性为各元件可靠性的乘积,而每一个元件的可靠性是备用元件函数,具体数值见下表。 若全部备用件费用限制为150元,重量限制为20公斤,问每个元件安装多少备用件可使系统可靠性达到极大值? 要求:①作出全局最优解 ②列出这个问题的整数规划模型

假设:系统在运转过程中相互间没有影响,并且系统在增加备用件后 可靠性可以相互叠加。 建模: 设原件1,2,3需要的备用件各为x,y,z,可靠性为p分别为xp,yp,zp,整 个设备的可靠性为p,则由题意可得到: p=xp*yp*zp; 2x+4y+6z<=20; 20x+30y+40z<=150; x,y,z均为整数; 求出适当的x,y,z使p的值最大。 运用穷举法,编写C++程序如下: #include void main() { using namespace std; int x=0,y=0,z=0;//备à?用??零¢?件t数oy目? double xp[6]={0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1},yp[4]={0.6,0.75,0.95,1},zp[3]={0.7,0.9,1}; double p=0,temp=0;//可¨|靠?性? int i=0,j=0,k=0; cout<<"x\ty\tz\tp\n"; for(i=0;i<6;i++) { y=0; for(j=0;j<4;j++) { z=0; for(k=0;k<3;k++) {if((x+2*y+3*z<=10)&&(2*x+3*y+4*z<=15)) {temp=p; p=xp[x]*yp[y]*zp[z]; cout<

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