第一讲 数学建模教育与竞赛讲座
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最新初中数学建模(第一课)(王万军)讲课教案
可作起点，终点也是这个点； 2.当奇点个数是2的时候，起点一定是其
中的一个奇点，终点一定是另一个奇点。
3 .凡是图形中奇点的个数大于2个时，此图肯 定是不能一笔画成的。
下列图形能一笔画吗？
判断下列图形能否一笔画
图1
图3
图5
图2
图4
图6
B
欧拉在草纸上勾画出示意
图。在他看来，问题是否有
可行的方案，与岛、半岛的
设一个大球使水面升高y厘米，由图意，得2y=32﹣26， 解得：y=3．
所以，放入一个小球水面升高2cm，放入一个大球水面升 高3cm；
（2）设应放入大球m个，小球n个．由题意，
得：
解得： m 4
n
6
答：如果要使水面上升到50cm，应放入大球4个，小球6
个．
方法归纳：本题考查了列一元一次方程和列二元 一次方程组解实际问题的运用，二元一次方程组
教学中加强数学建模的教学，引领学生寻找解题的途径。 针对一类问题，给学生一个模式，让学生有据可依，以不变应 万变，触类旁通，这样较为符合学生的心理特征，也有利于提 高学生解决问题的能力。
近几年，中考加强了应用题的考察，这些应用题以数学建 模为中心，考察学生应用数学的能力。但是学生在应用题中 的得分率远低于其它题，原因之一就是学生缺乏数学建模能 力和应用数学意识。因此，教师应加强数学建模的教学，提 高学生数学建模能力，培养学生应用数学意识和创新意识。
设：木块长为a、宽为b、桌子的高为x，依题 意有：
axb80
bxa70
解得：X=75
例2： 根据图中给出的信息，解答下列问题： （1）放入一个小球水面升高 cm，放入一个大球
水面升高 cm； （2）如果要使水面上升到50cm，应放入大球、小球
中的一个奇点，终点一定是另一个奇点。
3 .凡是图形中奇点的个数大于2个时，此图肯 定是不能一笔画成的。
下列图形能一笔画吗？
判断下列图形能否一笔画
图1
图3
图5
图2
图4
图6
B
欧拉在草纸上勾画出示意
图。在他看来，问题是否有
可行的方案，与岛、半岛的
设一个大球使水面升高y厘米，由图意，得2y=32﹣26， 解得：y=3．
所以，放入一个小球水面升高2cm，放入一个大球水面升 高3cm；
（2）设应放入大球m个，小球n个．由题意，
得：
解得： m 4
n
6
答：如果要使水面上升到50cm，应放入大球4个，小球6
个．
方法归纳：本题考查了列一元一次方程和列二元 一次方程组解实际问题的运用，二元一次方程组
教学中加强数学建模的教学，引领学生寻找解题的途径。 针对一类问题，给学生一个模式，让学生有据可依，以不变应 万变，触类旁通，这样较为符合学生的心理特征，也有利于提 高学生解决问题的能力。
近几年，中考加强了应用题的考察，这些应用题以数学建 模为中心，考察学生应用数学的能力。但是学生在应用题中 的得分率远低于其它题，原因之一就是学生缺乏数学建模能 力和应用数学意识。因此，教师应加强数学建模的教学，提 高学生数学建模能力，培养学生应用数学意识和创新意识。
设：木块长为a、宽为b、桌子的高为x，依题 意有：
axb80
bxa70
解得：X=75
例2： 根据图中给出的信息，解答下列问题： （1）放入一个小球水面升高 cm，放入一个大球
水面升高 cm； （2）如果要使水面上升到50cm，应放入大球、小球
数学建模首期讲座阴小波什么是数学建模公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
B 钻井布局
❖ 00A DNA序列分类
B 钢管订购和运送
❖ 01A 血管三维重建
B 公交车调度
❖ 02A 车灯线光源优化设计 B 彩票中数学
第6页
全国大学生数学建模竞赛题 --
❖ 03A SARS传播
B 露天矿生产车辆安排
❖ 04A 奥运会暂时超市网点设计
❖ 04B 电力市场输电阻塞管理
❖ 05A 长江水质评价和预测 B DVD在线租赁
第21页
4.数学建模竞赛是数学竞赛吗？
数学竞赛
闭卷、个人赛、纯数学
数学建模竞赛
开卷、团队赛、综合知识
不准看参考资料、交头接 耳 不能用计算机、计算器
有原则答案
必须看资料、上网；讨论 争论
离不开计算机（不是计算机竞
赛）
没有原则答案
考察基础知识、逻辑思维能力、计 考察用数学知识处理实际问题能力 算能力
答卷里； ❖ 交卷前，他们静静地等待打印机输出他们精美作品。 交卷
后，接下来他（她）们最想做事情是 …
第5页
3.考试题不像是数学题 五花八门
全国大学生数学建模竞赛题1996—
❖ 96A 最优打鱼策略
B 节水洗衣机
❖ 97A 零件参数设计
B 截断切割
❖ 98A 投资收益和风险
B 灾情巡视路线
❖ 99A 自动化车床管理
第26页
货机装运
模型建立
xij--第i 种货品装入第j 个货舱重量
约束
平衡 要求
x11 x21 x31 x41 10
x12 x22 x32 x42 16
10； 6800
16； 8700
8； 5300
条件
x13 x23 x33 x43 8
数学建模第一讲
作为研究 DNA 序列的结构的尝试，提出以下对序列集合进行分类的问题：有
40 个序列（见附件），请从中提取特征，构造分类方法进行分类，把结果用序列
标号（按从小到大的顺序）标明它们的类别：
A 类：
；
B 类：
；
非 A、B 类：
。
请详细描述你的方法，给出计算程序。如果你部分地使用了现成的分类方法
也要将方法名称准确注明。
tggaaaaaggactaggaatcggcggcaggaaggatatggaggcg
第 1 讲 第 3 页（共 12 页）
8．atggccgatcggcttaggctggaaggaacaaataggcggaattaaggaaggcgttctcgcttgtcga caaggaggcggaccataggaggcggattaggaacggttatgagg 9．atggctgaaaaaggaaatgtttggcatcggtgggctccggcaactggaggttcggccatggaggcga aaatcgtgggcggcggcagcgctggccggagtttgaggagcgcg 10．tggccgcggaggggcccgtcgggcgcggatttctacaagggcttcctgttaaggaggtggcatcca ggcgtcgcacgctcggcgcgcggcaggaggcacgcgggaaaaaacg 11．gttagatttaacgttttttatggaatttatggaattataaatttaaaaatttatatttttaggtaa gtaatccaacgtttttattactttttaaaattaaatatttatt 12．gtttaattactttatcatttaatttaggttttaattttaaatttaatttaggtaagatgaatttgg ttttttttaaggtagttatttaattatcgttaaggaaagttaaa 13．gtattacaggcagaccttatttaggttattattattatttggattttttttttttttttttttaag ttaaccgaattattttctttaaagacgttacttaatgtcaatgc 14．gttagtcttttttagattaaattattagattatgcagtttttttacataagaaaatttttttttcg gagttcatattctaatctgtcttattaaatcttagagatatta 15．gtattatatttttttatttttattattttagaatataatttgaggtatgtgtttaaaaaaaatttt tttttttttttttttttttttttttttaaaatttataaatttaa 16．gttattttaaatttaattttaattttaaaatacaaaatttttactttctaaaattggtctctggat cgataatgtaaacttattgaatctatagaattacattattgat 17．gtatgtctatttcacggaagaatgcaccactatatgatttgaaattatctatggctaaaaaccctc agtaaaatcaatccctaaacccttaaaaaacggcggcctatccc 18．gttaattatttattccttacgggcaattaattatttattacggttttatttacaattttttttttt tgtcctatagagaaattacttacaaaatggattttacatactt 19．gttacattatttattattatccgttatcgataattttttacctctcgctgagtttttattcttact ttttttcttctttatataggatctcatttaatatcttaa 20．gtatttaactctctttactttttttttcactctctacattttcatccttctaaaactgtttgattt aaacttttgtttctttaaggattttttttacttatcctctgttat 21．tttagctcagtccagctagctagtttacaatttagacaccagtttcgcacccatctaaatttcgat ccgtaccgtaatttagcttagatttggatttaaaggatttagatga 22．tttagtacagtagctcagtccaagaacgatgtttaccgtaacgtacgtaccgtacgctaccgttac
数学建模讲座PPT_ppt课件
数学建模讲座 PPT
讲座内容
关于数学建模
80年代以来在发达国家兴起并引起巨大凡响的 数学建模竞赛是适应世界性高科技发展及人才需求 而出现的新生事物。 在国家教育部高教司的领导和支持下，提出在 全国普通高校开展数学建模竞赛，旨在“培养学生 解决时间问题的能力和创造精神，全面提高学生的 综合素质”。
不是开玩笑，这就是数学建模。从不同度思考一个 问题，想尽所有的可能，正所谓智者千虑，绝无一 失，这才是数学建模的高手。
数学建模的意义
1 体现了数学的应用价值 2 有利于学生理论联系实际能力的培养 3 有利于培养学生的科研素养 4 有利于增加同学参加课外学术活动的 经验并在评优时更有竞争力。
数学建模的乐趣
论 文
数学建模论文的一般结构
• • • • • • • • • 摘要 问题重述与分析 问题假设 符号说明 模型建立与求解 模型检验 结果分析 模型的进一步讨论 模 问题的重述 基本假设与符号说明 问题的分析与模型的准备
论文的模块设计
模型的建立 模型的求解 模型的检验 模型的灵敏度与稳定性分析 模型的科学性及现实意义 模型的使用说明 模型的进一步讨论与改进 模型评价与推广
1.可以认识一群人； 2.可以消磨一下无聊的时光； 3.可以学会喝咖啡，提高生活品味；
获奖后： 1.加个奖励分拿个奖学金； 2.加个分，保个研； 3.各种其他好处。
数学建模需要能力？？？？
1）分析题意的能力
2）超找资料的能力 3）建立数学模型的能力 4）问题的转化能力 5）现学现用的能力 6）编程能力 7）论文写作能力
论文的模块设计
参考文献 附录
数学建模竞赛网上资源
• 中国数学建模网: • 数学中国网: • 中国大学生数学建模竞赛网:
讲座内容
关于数学建模
80年代以来在发达国家兴起并引起巨大凡响的 数学建模竞赛是适应世界性高科技发展及人才需求 而出现的新生事物。 在国家教育部高教司的领导和支持下，提出在 全国普通高校开展数学建模竞赛，旨在“培养学生 解决时间问题的能力和创造精神，全面提高学生的 综合素质”。
不是开玩笑，这就是数学建模。从不同度思考一个 问题，想尽所有的可能，正所谓智者千虑，绝无一 失，这才是数学建模的高手。
数学建模的意义
1 体现了数学的应用价值 2 有利于学生理论联系实际能力的培养 3 有利于培养学生的科研素养 4 有利于增加同学参加课外学术活动的 经验并在评优时更有竞争力。
数学建模的乐趣
论 文
数学建模论文的一般结构
• • • • • • • • • 摘要 问题重述与分析 问题假设 符号说明 模型建立与求解 模型检验 结果分析 模型的进一步讨论 模 问题的重述 基本假设与符号说明 问题的分析与模型的准备
论文的模块设计
模型的建立 模型的求解 模型的检验 模型的灵敏度与稳定性分析 模型的科学性及现实意义 模型的使用说明 模型的进一步讨论与改进 模型评价与推广
1.可以认识一群人； 2.可以消磨一下无聊的时光； 3.可以学会喝咖啡，提高生活品味；
获奖后： 1.加个奖励分拿个奖学金； 2.加个分，保个研； 3.各种其他好处。
数学建模需要能力？？？？
1）分析题意的能力
2）超找资料的能力 3）建立数学模型的能力 4）问题的转化能力 5）现学现用的能力 6）编程能力 7）论文写作能力
论文的模块设计
参考文献 附录
数学建模竞赛网上资源
• 中国数学建模网: • 数学中国网: • 中国大学生数学建模竞赛网:
第1教案 数学建模及竞赛知识介绍 目的要求 了解数学建模的
第1教案数学建模及竞赛知识介绍目的要求:1.了解数学建模的基础知识、相关的基本概念；2.了解数学模型的特点和学习方法；3.掌握数学建模的具体过程和步骤，教学重点及难点:重点：了解数学建模的一般步骤和方法，体会如何用数学的语言和方法表述和解决实际问题。
难点：体会如何用数学的语言和方法表述和解决实际问题。
教学方法手段:讲授法，案例教学法，多媒体创新点:应用和创新是数学建模的特点，也是素质教育的灵魂；不论用数学方法解决哪类实际问题，还是与其他学科想结合形成交叉学科，首先的和关键的一步是用数学的语言表述所研究的对象，即建立数学模型。
在高科技，特别是计算机技术迅速发展的今天，计算和建模正成为数学科学技术转化的主要途径。
教学过程:§1．1 从现实对象到数学模型本节先讨论原型和模型，特别是数学模型的关系，再介绍数学模型的意义。
原型和模型原型（Prototype）和模型（Model）是一对对偶体。
原型指人们在现实世界里关心、研究或者从事生产、管理的实际对象。
在科技领域通常使用系统（System）、过程（Process）等词汇，如机械系统、电力系统、生态系统、生命系统、社会经济系统，又如钢铁冶炼过程、导弹飞行过程、化学反应过程、污染扩散过程、生产销售过程、计划决策过程等。
本书所述的现实对象、研究对象、实际问题等均指原型。
模型则是指为某个特定目的将原型的某一部分信息减缩、提炼而构成的原型替代物。
特别强调构造模型的目的性。
模型不是原形原封不动的复制品，原型有各个方面和各种层次的特征，而模型只要求反映与某种目的有关的那些方面和层次。
一个原型，为了不同的目的可以有很多不同的模型，模型的基本特征是由构造模型的目的决定的。
例如：展厅里的飞机模型：外形上逼真，但是不一定会飞；航模竞赛的模型飞机：具有良好的飞行性能，在外观上不必苛求；飞机设计、试制过程中用大的数学模型和计算机模拟：要求在数量规律上真实反映飞机的飞行动态特征，毫不涉及飞机的实体。
数学建模讲座之一——数学建模竞赛集训
1.建模能力：这是比较模糊的提法，主要是学生解决实际问题 的能力。
2.想象力及洞察力：这是在建模过程中比较重要的能力，创造 力的源泉来源于此。这项能力是要长期培养才能形成的。
3.分析问题的能力：要善于抓住问题的关键，把握问题的实质。 从错综复杂的因素中找出线索的能力。
4.逻辑推理能力及数学知识水平：建模所涉及到的数学知识要 能够处理。
同样，实际问题的解决，常常没有绝对的正确与错 误，也没有绝对的优秀，数学建模竞赛也就这样， 但这并不是说数学建模竞赛就没有是非和好坏的标 准。论文中各种不同意见、不同答案可以并存，只 要能够言之成理。但如果像解答纯数学题那样去做， 只有数学公式和计算，而不讲清实际问题怎么变成 数学公式，也不让计算结果再接受实际检验，即使 答案正确，论文也很难评上好的等级。
“树上有十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？”
二、相关的数学基础
• 线性规划 • 概率统计 • 图论 • 常微分方程 • 最优化理论
三、如何组队及合作
• 根据数学建模竞赛章程，三人组成一队，这 三人中必须一人数学基础较好，一人应用数学 软件（如Matlab,lindo,maple等）和编程（如 c,Matlab,vc++等）的能力较强，一人科技论文 写作的水平较好。科技论文的写作要求整篇论 文的结构严谨，语言要有逻辑性，用词要准确。
5.计算机建模能力：会充分利用现代化的工具---计算机处理问 题。
6.自学能力和查找资料文献的能力：建模涉及的面广，因此要 有广阔的知识面。要学会吸取信息，自我全面提高综合素 质的能力。
7.团体合作能力：只有发挥集体力量才能更好地解决问题。 8.其他能力：例如良好的心理、身体素质等。
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比如，某年的题目，一个是要为我国足球队排名 次，参赛同学对足球劲旅的比赛成绩评头品足， 俨然是国家体委的官员或体育界的专家。另一个 题目是卫星通讯的频率设计。再翻一翻各届国内 外竞赛试题，就更是五花八门了。有动物保护、 施肥方案、通讯网络、昆虫分类、药物扩散的规 律、抓走私船的策略、飞机场的管理、蛋白质分 子的结构、供电系统的修复、堆肥的制作、运煤 车场的计划安排、奥运设施的选址，等等。
数学建模第一讲
数学建模第一讲
目录
• 数学建模简介 • 数学建模基础知识 • 数学建模基本方法 • 数学建模案例分析 • 数学建模实践与挑战
01
数学建模简介
数学建模的定义
数学建模
使用数学语言、符号、公式等工 具，对现实世界的问题进行抽象 、简化、假设和推理，从而得出 数学模型的过程。
数学模型
根据实际问题建立起来的数学结 构，它可以用来描述和预测现象 的发展规律和趋势。
概率论建模方法的特点是能够描述随机性和不确定性，但计算过程可能较为复杂， 需要借助计算机软件进行模拟和计算。
04
数学建模案例分析
人口增长模型
总结词
描述人口随时间变化的规律
详细描述
人口增长模型通常采用指数增长或逻辑增长模型来描述人口随时间变化的规律。通过收集历史数据并拟合模型参 数，可以预测未来人口数量，为政策制定提供依据。
数学建模的重要性
解决实际问题
数学建模是解决实际问题的有效 手段，通过建立数学模型，可以 更好地理解和解决现实世界中的
问题。
促进跨学科合作
数学建模需要不同领域的专家合作， 可以促进跨学科的合作和交流，推 动科学技术的发展。
提高数学应用能力
数学建模可以提高数学的应用能力， 将理论知识与实践相结合，增强学 生的综合素质。
进行研究和解决。
02
数学建模基础知识
代数基础
代数方程与不等式
掌握代数方程的解法，理解不等式的 性质和求解方法。
函数与极限
理解函数的定义和性质，掌握极限的 概念和计算方法。
微积分基础
导数与微分
理解导数的概念和性质，掌握微分的计算方法。
积分
理解积分的概念和性质，掌握定积分的计算方法。
目录
• 数学建模简介 • 数学建模基础知识 • 数学建模基本方法 • 数学建模案例分析 • 数学建模实践与挑战
01
数学建模简介
数学建模的定义
数学建模
使用数学语言、符号、公式等工 具，对现实世界的问题进行抽象 、简化、假设和推理，从而得出 数学模型的过程。
数学模型
根据实际问题建立起来的数学结 构，它可以用来描述和预测现象 的发展规律和趋势。
概率论建模方法的特点是能够描述随机性和不确定性，但计算过程可能较为复杂， 需要借助计算机软件进行模拟和计算。
04
数学建模案例分析
人口增长模型
总结词
描述人口随时间变化的规律
详细描述
人口增长模型通常采用指数增长或逻辑增长模型来描述人口随时间变化的规律。通过收集历史数据并拟合模型参 数，可以预测未来人口数量，为政策制定提供依据。
数学建模的重要性
解决实际问题
数学建模是解决实际问题的有效 手段，通过建立数学模型，可以 更好地理解和解决现实世界中的
问题。
促进跨学科合作
数学建模需要不同领域的专家合作， 可以促进跨学科的合作和交流，推 动科学技术的发展。
提高数学应用能力
数学建模可以提高数学的应用能力， 将理论知识与实践相结合，增强学 生的综合素质。
进行研究和解决。
02
数学建模基础知识
代数基础
代数方程与不等式
掌握代数方程的解法，理解不等式的 性质和求解方法。
函数与极限
理解函数的定义和性质，掌握极限的 概念和计算方法。
微积分基础
导数与微分
理解导数的概念和性质，掌握微分的计算方法。
积分
理解积分的概念和性质，掌握定积分的计算方法。
数学建模讲座(一)什么是数学建模？
数学建模讲座
第一讲 什么是数学模型
建立数学模型
什么是数学模型
玩具、照片… 我们常见 的模型 风洞中的飞机… 地图、电路图… ~ 实物模型 ~ 物理模型 ~ 符号模型
模型是为了一定目的，对客观事物的一部分进行 模型 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。 模型
怎样学习数学建模
数学建模与其说是一门技术， 数学建模与其说是一门技术，不如说是一门艺术 技术大致有章可循 想象力 艺术无法归纳成普遍适用的准则 判断力 创新意识
洞察力
学习、分析、评价、改进别人作过的模型 学习、分析、评价、 亲自动手，认真作几个实际题目 亲自动手，
数学建模的重要意义
电子计算机的出现及飞速发展 数学以空前的广度和深度向一切领域渗透
数学建模作为用数学方法解决实际问题的第一步， 越来越受到人们的重视。 数学建模
如虎添翼
计算机技术
知识经济
建模示例 椅子能在不平的地面上放稳？
问题 椅子能在不平的地面上放稳吗？ 模 型 1.椅子四条腿一样长，椅脚与地面接触处可视为一个点，四 假 脚的连线呈正方形； 设 2.地面高度是连续变化的，沿任何方向都不会出现间断（没 有像台阶那样的情况），即地面可视为数学上的连续曲面； 3. 模 型 构 成 椅脚连线为正方形ABCD( t ~椅子 点O 度 )
x (t ) = x 0 e
r t
rt
dx = rx , x ( 0 ) = x 0 dt
x(t) = x0 (e ) ≈ x0(1+r)
t
随着时间增加人口按指数规律无限增长
指数增长模型的应用及局限性
与19世纪以前欧洲一些地区人口统计数据吻合 适用于19世纪后迁往加拿大的欧洲移民后代 可用于短期人口增长预测 不符合19世纪后多数地区人口增长规律 不能预测较长期的人口增长过程 19世纪后人口数据 人口增长率r不是常数(逐渐下降)
第一讲 什么是数学模型
建立数学模型
什么是数学模型
玩具、照片… 我们常见 的模型 风洞中的飞机… 地图、电路图… ~ 实物模型 ~ 物理模型 ~ 符号模型
模型是为了一定目的，对客观事物的一部分进行 模型 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。 模型
怎样学习数学建模
数学建模与其说是一门技术， 数学建模与其说是一门技术，不如说是一门艺术 技术大致有章可循 想象力 艺术无法归纳成普遍适用的准则 判断力 创新意识
洞察力
学习、分析、评价、改进别人作过的模型 学习、分析、评价、 亲自动手，认真作几个实际题目 亲自动手，
数学建模的重要意义
电子计算机的出现及飞速发展 数学以空前的广度和深度向一切领域渗透
数学建模作为用数学方法解决实际问题的第一步， 越来越受到人们的重视。 数学建模
如虎添翼
计算机技术
知识经济
建模示例 椅子能在不平的地面上放稳？
问题 椅子能在不平的地面上放稳吗？ 模 型 1.椅子四条腿一样长，椅脚与地面接触处可视为一个点，四 假 脚的连线呈正方形； 设 2.地面高度是连续变化的，沿任何方向都不会出现间断（没 有像台阶那样的情况），即地面可视为数学上的连续曲面； 3. 模 型 构 成 椅脚连线为正方形ABCD( t ~椅子 点O 度 )
x (t ) = x 0 e
r t
rt
dx = rx , x ( 0 ) = x 0 dt
x(t) = x0 (e ) ≈ x0(1+r)
t
随着时间增加人口按指数规律无限增长
指数增长模型的应用及局限性
与19世纪以前欧洲一些地区人口统计数据吻合 适用于19世纪后迁往加拿大的欧洲移民后代 可用于短期人口增长预测 不符合19世纪后多数地区人口增长规律 不能预测较长期的人口增长过程 19世纪后人口数据 人口增长率r不是常数(逐渐下降)