第2章 控制系统的数学模型习题答案

第2章  控制系统的数学模型习题答案
第2章  控制系统的数学模型习题答案

第2章 自动控制系统的数学模型

2.1 学习要点

1 控制系统数学模型的概念、描述形式与相互转换;

2 物理系统数学模型的编写方法和步骤;

3 非线性系统线性化的意义、适用性和具体方法;

4 系统方框图等效变换原则与应用;

5 信号流图等效变换与梅逊增益公式应。 2.2 思考与习题祥解

题2.1思考与总结下述问题。

(1)我们学习的动态物理系统的数学模型有哪些形式? (2)非线性系统线性化的意义、适用性和具体方法。

(3)传递函数的意义、作用和性质;与微分方程模型相比,这种模型有何优点?

答:(1)自动控制系统的数学模型指的是描述系统运动特性的数学描述。 我们学习的动态物理系统的数学模型有微分方程、传递函数和频率特性等表达式描述形式,还有方框图和信号流图等图形化描述形式。

(2)实际系统中变量之间的关系都或多或少地具有某种非线性特性。由于求解非线性微分方程比较困难,因此提出了线性化问题。如果控制系统的工作状态是在工作点的一个小偏差范围内变化,就可以用一条过工作点的切线代替工作曲线在这个小偏差范围内的变化关系,这样,就把非线性特性线性化了。应用线性化的数学模型就可以简化系统分析和设计的过程,虽然这是一种近似的处理方法,但却很有实际意义。

只要这样做所造成的误差在允许范围内,不会对控制系统的分析和设计造成本质影响,就可以进行非线性系统线性化。

具体方法是:对任意函数,在某一点(工作点)处对函数进行泰勒级数展开,忽略二阶以上高次项,就可以得到线性化的函数关系。

(3)系统输入和输出在零初始条件下拉氏变换的比)(s G 称为系统的传递函数。传递函数表示了系统输入输出之间的关系,是控制系统的一种数学模型,可以直接从微分方程导出。

传递函数只与系统结构与参数有关,与外部输入无关,传递函数反映了系统的结构特征和参数特性。由于传递函数是以复数s 为变量,避免了许多求解微分方程的麻烦。因此,经典控制论中更常用传递函数这种数学模型形式对控制系统进行分析和设计。

题2.2 试建立题2.2图所示各系统的微分方程。其中外力)(t F ,位移)(t x 和电压)(t u r 为输入量;位移)(t y 和电压)(t u c 为输出量;k (弹性系数),f (阻尼系数),R (电阻),C (电容)和m (质量)均为常数。

)

(t

)

t )

t

(t

)

)

(a )

(b )

(c )

(d

题2.2图

解:

(a )以平衡状态为基点,对质块m 进行受力分析(不考虑重力影响),根据牛顿定理可写出

22)()(dt

y d m dt dy f t ky t F =-- 整理得

)(1

)()()(2

2t F m t y m k dt t dy m f dt

t y d =++

(b )如图解2-1(b)所示,取A,B 两点分别进行受力分析。对A 点有

)()(111dt

dy

dt dx f x x k -=- (1)

对B 点有

y k dt

dy

dt dx f 21)(=- (2)

联立式(1)、(2)可得:

dt

dx k k k y k k f k k dt dy

2112121)(+=

++ (c) 应用复数阻抗概念可写出

)()(11)(11

s U s I cs R cs R s U c r ++

= (3) 2

)

()(R s Uc s I = (4) 联立式(3)、(4),可解得: Cs

R R R R Cs R R s U s U r c 212112)

1()()(+++=

微分方程为:

r r c c u CR dt du u R CR R R dt du 1

21211

+=++ (d) 由图解2.2(d )可写出

[]Cs

s I s I s I R s U c R R r 1

)()()()(++= (5

)()(1)(s RI s RI Cs

s I c R c -= (6)

[]Cs

s I s I R s I s U c R c c 1

)()()()(++= (7)

联立式(5)、(6)、(7),消去中间变量)(s I C 和)(s I R ,可得: 131

2)()(2

22222++++=RCs s C R RCs s C R s U s U r c 微分方程为 r r r c c c u R

C dt du CR dt du u R C dt du CR dt du 222222221

213++=++

题2.3 试证明题2.3图中所示的力学系统(a)和电路系统(b)是相似系统(即有相同形式的数学模型)。

2

k )

)

)

(t )

(a )

(b

题2.3图

(a) 取A 、B 两点分别进行受力分析,如图解 (a)所示。 对A 点有

)()()(1122y y f y x

f y x k -=-+- (1) 对B 点有

1111)(y k y y

f =- (2) 对式(1)、(2)分别取拉氏变换,消去中间变量1y ,整理后得

)()

(s X s Y = 21212121221212212121

()1()1f f f f

s s k k k k f f f f f s s k k k k k +++++++

(b) 由图可写出

s C R s U c 221

)

(+

= s

C R s C R s

C R s U r 111112111

)(+

?+

+

整理得

)()(s U s U r c = 1

)(1

)(21221122121221122121+++++++s C R C R C R s C C R R s C R C R s C C R R 比较两系统的传递函数,如果设112211221,1,,,R k R k C f C f ====则两系统的传递函数相同,所以两系统是相似的。

题2.4 假设某容器的液位高度h 与液体流入量r Q 满足方程r Q S

h S dt dh 1=+α,式中S 为液位容器的横截面积,α为常数。若h 与r Q 在其工作点),(00h Q r 附近做微量变化,试导出h ?关于r Q ?的线性化方程。 解 将h 在0h 处展开为泰勒级数并取一次近似

h h h h dt h d h h h ??+=??+

=0

0021

|0 (1) 代入原方程可得

)(1

)21()(0000r r Q Q S h h h S dt h h d ?+=??++?+α (2) 在平衡工作点处系统满足

000

r Q h dt

dh =+α (3) 式(2),(3)相减可得h ?的线性化方程

r Q h h dt h d S ?=?+?0

题2.5 试求题2.5图所示各信号)(t x 的象函数)(s X 。

a c

1

2

3

2

T T

题2.5图

解:

(a ))(2)(0t t t x -+=

∴)(s X = s t e s

s 021

2-+

(b ))())(())(()(321t t c t t c b t t a b a t x -------+=

∴ )(s X = ])()([1

321s t s t s t ce e c b e a b a s -------+

(c ))(t x = )(4

)2(4)2(442222T t T T t T T t T

t T -+----

∴ )21(4)(2

22Ts s T

e e s

T s X --+-=

题2.6 求下列各拉氏变换式的原函数。

(1) 1

)(-=-s e s X s

(2) )

3()2(1

)(3

++=s s s s X (3) )

22(1

)(2

+++=s s s s s X 解 :

(1) 1)(-=t e t x (2) 原式 =

)

3(31

241)2(83)2(41)2(212

3++++-+++-s s s s s

∴x (t )= 24

1

31834432222++-+-----t t t t e e e t e t (3) 原式 =1)1(1211)1(121212221

21222++?++++?-=++-s s s s s s s

s ∴)(t x = )cos (sin 2

1

21t t e t -+-

题2.7 已知系统传递函数

2

32

)()(2++=s s s R s C ,且初始条件为1)0(-=c ,0)0(=c

,试求系统在输入)(1)(t t r =作用下的输出)(t c 。

解: 单位阶跃输入时,有s

s R 1

)(=,依题意

s s s s s s s s C 1

)2)(1(2311221)(?+++=+++-=

∴ )

2)(1(2

3)()()(+++=

=s s s s R s C s G []t t e e s s L s G L t k -----=??

????+++-==21142411

)()( 题2.8 求题2.8图所示各有源网络的传递函数)

()

(s U s U r c 。

)

)

(a )

(b )

(c 题2.8图

解:

(a) 根据运算放大器 “虚地”概念,可写出

1

2)()(R R

s U s U r c -=

(b) 2

2112211111122)1)(1(11

)()(s C C R s C R s C R s

C R s C R s C R s U s U r c ++-

=+

?

+

-=

(c) )

1(1)()(212122Cs R R R R Cs R Cs R s U s U r c +-=+

?

-= 题2.9 某位置随动系统原理框图如题2.9图所示,已知电位器最大工作角度

m Q =3300

,功率放大器放大系数为3k 。

(1)分别求出电位器的传递函数0k ,第一级和第二级放大器的放大系数1k ,2k ;

(2) 画出系统的结构图;

(3)求系统的闭环传递函数)()(s Q s Q r c 。

+

题2.9图

解:

(1) 电位器的传递函数

ππ11180180330300

00=?

==m Q E K

根据运算放大器的特性,可分别写出两级放大器的放大系数为

310101030331-=??-=K , 210

1010203

3

2-=??-=K (2) 可画出系统结构如图2.1所示:

图2.1 题2.9系统结构图

(3) )

1(11)

1()

()(3210323210+++++=

s T s s T s T s K K K K K s Q s Q m m

m t m m m

r c 1

11

32103223210+++=s K K K K K K K K K s K K K K K T m

t

m m m

题2.10 已知系统方程组如下:

??????

?=-=-=--=)()()()()]()()([)()]()()()[()()()]()()[()()()(3435233

612287111s X s G s C s G s G s C s X s X s X s G s X s G s X s C s G s G s G s R s G s X 试绘制系统结构图,并求闭环传递函数

)

()

(s R s C 。 解: 系统结构图如图2.2所示。

利用结构图等效化简或梅逊增益公式可求出系统的闭环传递函数为

843217432154363243211)()

(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C -+++=

图2.2 题 2.10 系统结构

题2.11 试用结构图等效化简求题2.11图所示各系统的传递函数

)

()

(s R s C 。

)

(a

)

(d 解

(a )原图化简过程如图2.3 所示。

2.3 题2.11图(a )化简过程

)

s

)

所以:

4

32132432143211)()

(G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++=

(b )原图化简过程如图2.4 所示。

)

图2.4 题2.11图(b )化简过程

所以:

H

G G G s R s C 221

1)()

(--= (c )原图化简过程如图2.5

所示。

图2.5 题2.11图(c )化简过程

所以:

3

2132213211)()

(G G G G G G G G G G s R s C +++=

(d )原图化简过程如图2.6 所示。

)

图2.6 题2.11图(d )化简过程

所以: 2

441321232121413211)()

(H G G G G G G H G G H G G G G G G G s R s C ++++++=

题2.12 试绘制题2.12图所示系统的信号流图并求传递函数)(/)(s C s R 。

题2.12图

解:信号流图如图2.7 所示。

)

s

图2.7 题2.12的信号流图

题2.13 试用梅逊增益公式求题2.11图中各结构图对应的闭环传递函数。 解 :

(a )图中有1条前向通路,3个回路,有1对互不接触回路 ,,,2111432111

G G L G G G G P -==?= ,

,,21321323432)(1L L L L L G G L G G L +++-=?-=-= 4

3213243214321111)()(G G G G G G G G G G G G G G P

s R s C ++++=

??= (b )图中有2条前向通路,1个回路 ,,,,,H G L G P G P 2122211111

==?-==?= 11L -=?

H

G G G P P s R s C 22

122111)()(--=

??+?= (c )图中有1条前向通路,3个回路

,,,211132111

G G L G G G P -==?= ,

,,)(132********L L L G G G L G G L ++-=?-=-= 3

2132213211

11)()(G G G G G G G G G G P s R s C +++=

??= (d )图中有2条前向通路,5个回路 ,,,,11

241213211=?==?=G G P G G G P ,

,,,414321323221211G G L G G G L H G G L H G G L -=-=-=-= ,

,)(154321245L L L L L H G L ++++-=?-= 2

441321232121413212

2111)()(H G G G G G G H G G H G G G G G G G P P s R s C ++++++=

??+?=

题2.14 已知系统的结构图如题2.14图所示,图中)(s R 为输入信号,)(s N 为

干扰信号,试求传递函数)()

(s R s C ,)

()(s N s C 。

)

(R )

)(a )

(b 题2.14图

解:

(a )令0)(=s N ,求

)

()

(s R s C 。图中有2条前向通路,3个回路,有1对互不接触回路。 ,,,,H G L G G P G G P 2123121211111

+=-=?==?= ,

,,31321221G G L G G L H G L -=-=-= ,

31321)(1L L L L L +++-=? 则有

H

G G G G G G G H G H G G G G G P P s R s C 32131212231212

2111)1()()(++++++=

??+?= 令0)(=s R ,求 )

()

(s N s C 。有3条前向通路,回路不变。

,,,,111

22142111=?=-=?-=G G G P L P ,,1331431L G G G P -=?= ,

31321)(1L L L L L +++-=? 则有 H

G G G G G G G H G H G G G G G G G H G P P P s N s C 32131212231421423322111)

1(1)()(+++++++--=

??+?+?= (b )令0)(=s N ,求 )

()

(s R s C 。图中有3条前向通路,2个回路。

,,,,,,111

3421324321421=?==?==?=G G G P G G P G G P ,

,,)(121432421L L G G L G G L +-=?-=-= 则有 4

3424

2143423322111)()(G G G G G G G G G G G P P P s R s C ++++=

??+?+?= 令0)(=s R ,求 )

()

(s N s C 。有1条前向通路,回路不变。

,,

1141=?=G P 则有 434241

11)()(G G G G G P s N s C ++=

??=

数学模型习题解答解读

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数学建模期末考试A试的题目与答案

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数学模型第三版课后习题答案.doc

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1,2 ( ) 2 ( ) 2 8 42 2 4 1,2 1 2 即平衡稳定的条件为 2与 P 207 的结果一致 . ( 2)此时需求函数、供应函数在 P 0 (x 0 , y 0 ) 处附近的直线近似表达式分别为: y k 1 y 0 ( x k 1 x k x 0 ), ( 4) 2 x k 1 x 0 ( y k y k 1 y 0 ) , ( 5) 2 由( 5)得, (x x 0 ) β(y y y k 1 y 0 ) ( 6 ) 2 k 3 k 2 将( 4)代入( 6),得 2( x k 3 x 0 ) ( x k 2 x k 1 x 0 ) ( x k 1 x k x 0 ) 2 2 4 x k 3x k 2 2 x k 1 x k 4 x 0 4 x 0 对应齐次方程的特征方程为 4 3 2 2 0 (7) 代数方程( 7 )无正实根,且 αβ , , 2 4 不是( 7)的根 . 设( 7)的三个非零根分 别为 1, 2, 3,则 1 2 3 4 1 2 2 3 3 1 2 1 2 3 4 对( 7)作变换: , 则 12 3 q 0, p 其中 p 1 (2 2 2 ), q 1(833 2 2 ) 4 12 4 123 6

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数学建模部分课后习题解答 中国地质大学 能源学院 华文静 1.在稳定的椅子问题中,如设椅子的四脚连线呈长方形,结论如何? 解: 模型假设 (1) 椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触处视为一点,四脚的连线呈长方形 (2) 地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有像台阶那样的情况), 即从数学角度来看,地面是连续曲面。这个假设相当于给出了椅子能放稳的必要条件 (3) 椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。为了保证这一点,要求对于椅脚的间 距和椅腿的长度而言,地面是相对平坦的。因为在地面上椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内,如果出现深沟或凸峰(即使是连续变化的),此时三只脚是无法同时着地的。 模型建立 在上述假设下,解决问题的关键在于选择合适的变量,把椅子四只脚同时着地表示出来。首先,引入合适的变量来表示椅子位置的挪动。生活经验告诉我们,要把椅子通过挪动放稳,通常有拖动或转动椅子两种办法,也就是数学上所说的平移与旋转变换。然而,平移椅子后问题的条件没有发生本质变化,所以用平移的办法是不能解决问题的。于是可尝试将椅子就地旋转,并试图在旋转过程中找到一种椅子能放稳的情形。 注意到椅脚连线呈长方形,长方形是中心对称图形,绕它的对称中心旋转180度后,椅子仍在原地。把长方形绕它的对称中心旋转,这可以表示椅子位置的改变。于是,旋转角度θ这一变量就表示了椅子的位置。为此,在平面上建立直角坐标系来解决问题。 设椅脚连线为长方形ABCD,以对角线AC 所在的直线为x 轴,对称中心O 为原点,建立平面直角坐标系。椅子绕O 点沿逆时针方向旋转角度θ后,长方形ABCD 转至A1B1C1D1的位置,这样就可以用旋转角)0(πθθ≤≤表示出椅子绕点O 旋转θ后的位置。 其次,把椅脚是否着地用数学形式表示出来。当椅脚与地面的竖直距离为零时,椅脚就着地了,而当这个距离大于零时,椅脚不着地。由于椅子在不同的位置是θ的函数,因此,椅脚与地面的竖直距离也是θ的函数。 由于椅子有四只脚,因而椅脚与地面的竖直距离有四个,它们都是θ的函数,而由假设(3)可知,椅子在任何位置至少有三只脚同时着地,即这四个函数对于任意的θ,其函数值至少有三个同时为0。因此,只需引入两个距离函数即可。考虑到长方形ABCD 是对称中心图形,绕其对称中心O 沿逆时针方向旋转180度后,长方形位置不变,但A,C 和B,D 对换了。因此,记A ,B 两脚与地面竖直距离之和为)(θf ,C,D 两脚之和为 )(θg ,其中[]πθ,0∈,使得)()(00θθg f =成立。 模型求解 如果0)0()0(== g f ,那么结论成立。

实验一 控制系统的数学模型

实验一 控制系统的数学模型 一 实验目的 1、学习用MATLAB 创建各种控制系统模型。 2、掌握传递函数模型、零-极点增益模型以及连续系统模型与离散系统模型之间的转化,模型的简化。 二 相关理论 1传递函数描述 (1)连续系统的传递函数模型 连续系统的传递函数如下: ? 对线性定常系统,式中s 的系数均为常数,且a1不等于零,这时系统在MATLAB 中 可以方便地由分子和分母系数构成的两个向量唯一地确定出来,这两个向量分别用num 和den 表示。 num=[b1,b2,…,bm,bm+1] den=[a1,a2,…,an,an+1] 注意:它们都是按s 的降幂进行排列的。 tf ()函数可以表示传递函数模型:G=tf(num, den) 举例: num=[12,24,0,20];den=[2 4 6 2 2]; G=tf(num, den) (2)零极点增益模型 ? 零极点模型实际上是传递函数模型的另一种表现形式,其原理是分别对原系统传递 函数的分子、分母进行分解因式处理,以获得系统的零点和极点的表示形式。 K 为系统增益,zi 为零点,pj 为极点 在MATLAB 中零极点增益模型用[z,p,K]矢量组表示。即: z=[z1,z2,…,zm] p=[p1,p2,...,pn] K=[k] zpk ()函数可以表示零极点增益模型:G=zpk(z,p,k) (3)部分分式展开 ? 控制系统常用到并联系统,这时就要对系统函数进行分解,使其表现为一些基本控 制单元的和的形式。 ? 函数[r,p,k]=residue(b,a)对两个多项式的比进行部分展开,以及把传函分解为微 分单元的形式。 ? 向量b 和a 是按s 的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后,余数返回到向量r , 极点返回到列向量p ,常数项返回到k 。 ? [b,a]=residue(r,p,k)可以将部分分式转化为多项式比p(s)/q(s)。 11 211121......)()()(+-+-++++++++==n n n n m n m m a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G ))...()(())...()(()(2121n m p s p s p s z s z s z s K s G ------=22642202412)(23423++++++=s s s s s s s G

自动控制系统的数学模型

第二章自动控制系统的数学模型 教学目的: (1)建立动态模拟的概念,能编写系统的微分方程。 (2)掌握传递函数的概念及求法。 (3)通过本课学习掌握电路或系统动态结构图的求法,并能应用各环节的传递函数,求系统的动态结构图。 (4)通过本课学习掌握电路或自动控制系统动态结构图的求法,并对系统结构图进行变换。 (5)掌握信号流图的概念,会用梅逊公式求系统闭环传递函数。 (6)通过本次课学习,使学生加深对以前所学的知识的理解,培养学生分析问题的能力 教学要求: (1)正确理解数学模型的特点; (2)了解动态微分方程建立的一般步骤和方法; (3)牢固掌握传递函数的定义和性质,掌握典型环节及传递函数; (4)掌握系统结构图的建立、等效变换及其系统开环、闭环传递函数的求取,并对重要的传递函数如:控制输入下的闭环传递函数、扰动输入 下的闭环传递函数、误差传递函数,能够熟练的掌握; (5)掌握运用梅逊公式求闭环传递函数的方法; (6)掌握结构图和信号流图的定义和组成方法,熟练掌握等效变换代数法则,简化图形结构,掌握从其它不同形式的数学模型求取系统传递函 数的方法。 教学重点: 有源网络和无源网络微分方程的编写;有源网络和无源网络求传递函数;传递函数的概念及求法;由各环节的传递函数,求系统的动态结构图;由各环节的传递函数对系统的动态结构图进行变换;梅逊增益公式的应用。 教学难点:举典型例题说明微分方程建立的方法;求高阶系统响应;求复杂系统的动态结构图;对复杂系统的动态结构图进行变换;求第K条前向通道特记式 的余子式 。 k 教学方法:讲授 本章学时:10学时 主要内容: 2.0 引言 2.1 动态微分方程的建立 2.2 线性系统的传递函数 2.3 典型环节及其传递函数 2.4系统的结构图 2.5 信号流图及梅逊公式

数学模型课后答案

数学模型课后答案

《数学模型》作业答案 第二章(1)(2012年12月21日) 1.学校共1000名学生,235人住在A宿舍,333人住在B宿舍,432人住在C宿舍.学生们要组织一个10人的委员会,试用下列办法分配各宿舍的委员数: (1). 按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分较大者; (2). §1中的Q值方法; (3).d’Hondt方法:将A、B、C各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,……相除,其商数如下表:

将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中A 、B 、C 行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍分配的席位.你能解释这种方法的道理吗? 如果委员会从10个人增至15人,用以上3种方法再分配名额,将3种方法两次分配的结果列表比较. 解:先考虑N=10的分配方案, , 432 ,333 ,235321 ===p p p ∑==3 1 . 1000i i p 方法一(按比例分配) , 35.23 1 11 == ∑=i i p N p q , 33.33 1 22 == ∑=i i p N p q 32 .43 1 33 == ∑=i i p N p q 分配结果为: 4 ,3 ,3321 ===n n n 方法二(Q 值方法) 9个席位的分配结果(可用按比例分 配)为: 4 ,3 ,2321===n n n 第10个席位:计算Q 值为

2. 试用微积分方法,建立录像带记数器读数n 与转过时间的数学模型. 解: 设录像带记数器读数为n 时,录像带转过时间为t.其模型的假设见课本. 考虑t 到t t ?+时间内录像带缠绕在右轮盘上的长度,可得,2)(kdn wkn r vdt π+=两边积分,得 ??+=n t dn wkn r k vdt 0 )(2π ) 2 2 2 n wk k(r n πvt +=∴ . 2 2 2n v k w n v rk t ππ+=∴ 《数学模型》作业解答 第三章1(2008年10月14日) 1. 在 3.1节存贮模型的总费用中增加购买货物本身的费用,重新确定最优订货周期和订货批量.证明在不允许缺货模型中结果与原来的一样,而在允许缺货模型中最优订货周期和订货批量都比原来结果减少.

数学建模习题与答案课后习题

第一部分课后习题 1.学校共1000名学生,235人住在A宿舍,333人住在B宿舍,432人住在C宿舍。学生 们要组织一个10人的委员会,试用下列办法分配各宿舍的委员数: (1)按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分较大者。 (2)2.1节中的Q值方法。 (3)d’Hondt方法:将A,B,C各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,…相除,其商数如 将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中A,B,C行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍分配的席位。你能解释这种方法的道理吗。 如果委员会从10人增至15人,用以上3种方法再分配名额。将3种方法两次分配的结果列表比较。 (4)你能提出其他的方法吗。用你的方法分配上面的名额。 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现象了吗。比如洁银牙膏50g 装的每支1.50元,120g装的3.00元,二者单位重量的价格比是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、包装成本和其他成本等决定,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减少的程度变小。解释实际意义是什么。 3.一垂钓俱乐部鼓励垂钓者将调上的鱼放生,打算按照放生的鱼的重量给予奖励,俱乐部 只准备了一把软尺用于测量,请你设计按照测量的长度估计鱼的重量的方法。假定鱼池中只有一种鲈鱼,并且得到8条鱼的如下数据(胸围指鱼身的最大周长): 先用机理分析建立模型,再用数据确定参数 4.用宽w的布条缠绕直径d的圆形管道,要求布条不重叠,问布条与管道轴线的夹角 应 多大(如图)。若知道管道长度,需用多长布条(可考虑两端的影响)。如果管道是其他形状呢。

(完整版)数学模型第二章习题答案

15.速度为v 的风吹在迎风面积为s 的风车上,空气密度是ρ ,用量纲分析方法确定风车获得的功率P 与v 、S 、ρ的关系. 解: 设P 、v 、S 、ρ的关系为0),,,(=ρs v P f , 其量纲表达式为: [P]=32-T ML , [v ]=1-LT ,[s ]=2L ,[ρ]=3-ML ,这里T M L ,,是基本量纲. 量纲矩阵为: A=) ??????? ???---ρ()() ()()()()(001310013212s v P T M L 齐次线性方程组为: ?? ? ??=--=+=-++0 30 32221414321y y y y y y y y 它的基本解为)1,1,3,1(-=y 由量纲i P 定理得 1131ρπs v P -=, 1 13ρλs v P =∴ , 其中λ是无量纲常数. 16.雨滴的速度v 与空气密度ρ、粘滞系数μ和重力加速度g 有关,其中粘滞系数的定义是:运动物体在流体中受的摩擦力与速度梯度和接触面积的乘积成正比,比例系数为粘滞系 数,用量纲分析方法给出速度v 的表达式. 解:设v ,ρ,μ,g 的关系为(f v ,ρ,μ,g )=0.其量纲表达式为[v ]=LM 0T -1,[ρ]=L -3MT 0 , [μ]=MLT -2 (LT -1L -1 )-1L -2 =MLL -2T -2 T=L -1 MT -1 ,[g ]=LM 0T -2 ,其中L ,M ,T 是基本量纲. 量纲矩阵为 A=) ()()()()()() (210101101131g v T M L μρ??????????----- 齐次线性方程组Ay=0 ,即 ??? ??==+=+0 2y -y - y -0 y y 0y y -3y -y 431 324321 的基本解为y=(-3 ,-1 ,1 ,1) 由量纲i P 定理 得 g v μρπ1 3 --=. 3 ρ μλg v =∴,其中λ是无量纲常数.

数学建模课后习题答案

第一章 课后习题6. 利用1.5节药物中毒施救模型确定对于孩子及成人服用氨茶碱能引起严重中毒和致命的最小剂量。 解:假设病人服用氨茶碱的总剂量为a ,由书中已建立的模型和假设得出肠胃中的药量为: )()0(mg M x = 由于肠胃中药物向血液系统的转移率与药量)(t x 成正比,比例系数0>λ,得到微分方程 M x x dt dx =-=)0(,λ(1) 原模型已假设0=t 时血液中药量无药物,则0)0(=y ,)(t y 的增长速度为x λ。由于治疗而减少的速度与)(t y 本身成正比,比例系数0>μ,所以得到方程: 0)0(,=-=y y x dt dy μλ(2) 方程(1)可转换为:t Me t x λ-=)( 带入方程(2)可得:)()(t t e e M t y λμμ λλ ----= 将01386=λ和1155.0=μ带入以上两方程,得: t Me t x 1386.0)(-= )(6)(13866.01155.0---=e e M t y t 针对孩子求解,得: 严重中毒时间及服用最小剂量:h t 876.7=,mg M 87.494=; 致命中毒时间及服用最小剂量:h t 876.7=,mg M 8.4694= 针对成人求解: 严重中毒时间及服用最小剂量:h t 876.7=,mg M 83.945= 致命时间及服用最小剂量:h t 876.7=,mg M 74.1987= 课后习题7. 对于1.5节的模型,如果采用的是体外血液透析的办法,求解药物中毒施救模型的血液用药量的变化并作图。

解:已知血液透析法是自身排除率的6倍,所以639.06==μu t e t x λ-=1100)(,x 为胃肠道中的药量,1386.0=λ )(6600)(t t e e t y λμ---= 1386.0,639.0,5.236)2(,1100,2,====≥-=-λλλu z e x t uz x dt dz t 解得:()2,274.112275693.01386.0≥+=--t e e t z t t 用matlab 画图: 图中绿色线条代表采用体外血液透析血液中药物浓度的变化情况。 从图中可以看出,采取血液透析时血液中药物浓度就开始下降。T=2时,血液中药物浓度最高,为236.5;当z=200时,t=2.8731,血液透析0.8731小时后就开始解毒。 第二章 1.用 2.4节实物交换模型中介绍的无差别曲线的概念,讨论以下的雇员和雇主之间的关系: 1)以雇员一天的工作时间和工资分别为横坐标和纵坐标,画出雇员无差别曲线族的示意图,解释曲线为什么是那种形状; 2)如果雇主付计时费,对不同的工资率画出计时工资线族,根据雇员的无差别曲线族和雇主的计时工资线族,讨论双方将在怎样的一条曲线上达成协议; 3)雇员和雇主已经达成了协议,如果雇主想使用雇员的工作时间增加到t 2,他有两种

数学建模课后答案

第一章 4.在1、3节“椅子能在不平的地面上放稳不”的假设条件中,将四脚的连线呈正方形改为长方形,其余不变。试构造模型并求解。 答:相邻两椅脚与地面距离之与分别定义为)()(a g a f 和。f 与g 都就是连续函数。椅子在任何位置至少有三只脚着地,所以对于任意的a ,)()(a g a f 和中至少有一个不为零。不妨设0)0(,0)0(g >=f 。当椅子旋转90°后,对角线互换,0π/2)(,0)π/2(>=g f 。这样,改变椅子的位置使四只脚同时着地。就归结为证明如下的数学命题: 已 知 a a g a f 是和)()(的连续函数,对任意 0)π/2()0(,0)()(,===?f g a g a f a 且,0)π/2(,0)0(>>g f 。证明存在0a ,使0)()(00==a g a f 证:令0)π/2(0)0(),()()(<>-=h h a g a f a h 和则, 由g f 和的连续性知h 也就是连续函数。 根据连续函数的基本性质, 必存在0a (0<0a <π/2)使0)(0=a h ,即0)()(00==a g a f 因为0)()(00=?a g a f ,所以0)()(00==a g a f

8 第二章

10.用已知尺寸的矩形板材加工半径一定的圆盘,给出几种简便有效的排列方法,使加工出尽可能多的圆盘。

第三章 5.根据最优定价模型 考虑成本随着销售量的增加而减少,则设 kx q x q -=0)( (1)k 就是产量增加一个单位时成本的降低 , 销售量x 与价格p 呈线性关系0,,>-=b a bp a x (2) 收入等于销售量乘以价格p :px x f =)( (3) 利润)()()(x q x f x r -= (4) 将(1)(2)(3)代入(4)求出 ka q kbp pa bp x r --++-=02)( 当k q b a ,,,0给定后容易求出使利润达到最大的定价*p 为 b a kb ka q p 2220*+--=

数学模型第三版课后习题答案

数学模型第三版课后习 题答案 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

《数学模型》作业解答 第二章(1)(2008年9月16日) 1. 学校共1000名学生,235人住在A 宿舍,333人住在B 宿舍,432人住 在C 宿舍.学生们要组织一个10人的委员会,试用下列办法分配各宿舍的委员数: (1). 按比例分配取整数的名额后,剩下的名额按惯例分给小数部分较大者; (2). §1中的Q 值方法; (3).d ’Hondt 方法:将A 、B 、C 各宿舍的人数用正整数n=1,2,3,……相除,其商数如下表: 将所得商数从大到小取前10个(10为席位数),在数字下标以横线,表中A 、B 、C 行有横线的数分别为2,3,5,这就是3个宿舍分配的席位.你能解释这种方法的道理吗 如果委员会从10个人增至15人,用以上3种方法再分配名额,将3种方法两次分配的结果列表比较. 解:先考虑N=10的分配方案, 方法一(按比例分配) 分配结果为: 4 ,3 ,3321===n n n 方法二(Q 值方法) 9个席位的分配结果(可用按比例分配)为:

第10个席位:计算Q 值为 3Q 最大,第10个席位应给C.分配结果为 5 ,3 ,2321===n n n 方法三(d ’Hondt 方法) 此方法的分配结果为:5 ,3 ,2321===n n n 此方法的道理是:记i p 和i n 为各宿舍的人数和席位(i=1,2,3代表A 、B 、C 宿舍). i i n p 是每席位代表的人数,取,,2,1 =i n 从而得到的i i n p 中选较大者,可使对所有的, i i i n p 尽量接近. 再考虑15=N 的分配方案,类似地可得名额分配结果.现将3种方法两次分配的结果列表如下: 2. 试用微积分方法,建立录像带记数器读数n 与转过时间的数学模型. 解: 设录像带记数器读数为n 时,录像带转过时间为t.其模型的假设见课本. 考虑t 到t t ?+时间内录像带缠绕在右轮盘上的长度,可得 ,2)(kdn wkn r vdt π+=两边积分,得 ??+=n t dn wkn r k vdt 0 )(2π 第二章(2)(2008年10月9日) 15.速度为v 的风吹在迎风面积为s 的风车上,空气密度是ρ ,用量纲分析方法确定风车获得的功率P 与v 、S 、ρ的关系.

数学建模试题(带答案)

数学建模试题(带答案) 第一章 4.在1.3节“椅子能在不平的地面上放稳吗”的假设条件中,将四脚的连线呈正方形改为长方形,其余不变。试构造模型并求解。 答:相邻两椅脚与地面距离之和分别定义为)()(a g a f 和。f 和g 都是连续函数。椅子在任何位置至少有三只脚着地,所以对于任意的a ,)()(a g a f 和中至少有一个不为零。不妨设0)0(,0)0(g >=f 。当椅子旋转90°后,对角线互换, 0π/2)(,0)π/2(>=g f 。这样,改变椅子的位置使四只脚同时着地。就归结为证 明如下的数学命题: 已知a a g a f 是和)()(的连续函数,对任意0)π/2()0(,0)()(,===?f g a g a f a 且, 0)π/2(,0)0(>>g f 。证明存在0a ,使0)()(00==a g a f 证:令0)π/2(0)0(),()()(<>-=h h a g a f a h 和则, 由g f 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0a (0<0a <π/2)使0)(0=a h ,即0)()(00==a g a f 因为0)()(00=?a g a f ,所以0)()(00==a g a f

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第二章 7. 10.用已知尺寸的矩形板材加工半径一定的圆盘,给出几种简便有效的排列方法,使加工出尽可能多的圆盘。

第三章 5.根据最优定价模型 考虑成本随着销售量的增加而减少,则设 kx q x q -=0)( (1)k 是产量增加一个单位时成本的降低 , 销售量x 与价格p 呈线性关系0,,>-=b a bp a x (2) 收入等于销售量乘以价格p :px x f =)( (3) 利润)()()(x q x f x r -= (4) 将(1)(2)(3)代入(4)求出 ka q kbp pa bp x r --++-=02)( 当k q b a ,,,0给定后容易求出使利润达到最大的定价*p 为 b a kb ka q p 2220*+--= 6.根据最优定价模型 px x f =)( x 是销售量 p 是价格,成本q 随着时间增长,ββ,0t q q +=为增长率,0q 为边际成本(单位成本)。销售量与价格二者呈线性关系0,,>-=b a bp a x . 利润)()()(x q x f x u -=.假设前一半销售量的销售价格为1p ,后一半销售量的销售价格为2p 。 前期利润 dt bp a t q p p u T ))](([)(12 /011--=? 后期利润 dt bp a t q p p u T T ))](([)(22/22--=? 总利润 )()(21p u p u U += 由 0,02 1=??=??p U p U 可得到最优价格: )]4([2101T q b a b p β++= )]4 3([2102T q b a b P β++=

数学建模例题及解析

。 例1差分方程—-资金的时间价值 问题1:抵押贷款买房——从一则广告谈起 每家人家都希望有一套(甚至一栋)属于自己的住房,但又没有足够的资金一次买下,这就产生了贷款买房的问题。先看一下下面的广告(这是1991年1月1日某大城市晚报上登的一则广告),任何人看了这则广告都会产生许多疑问,且不谈广告中没有谈住房面积、设施等等,人们关心的是:如果一次付款买这栋房要多少钱呢?银行贷款的利息是多少呢?为什么每个月要付1200元呢?是怎样算出来的?因为人们都知道,若知道了房价(一次付款买房的价格),如果自己只能支付一部分款,那就要把其余的款项通过借贷方式来解决,只要知道利息,就应该可以算出五年还清每月要付多少钱才能按时还清贷款了,从而也就可以对是否要去买该广告中所说的房子作出决策了。现在我们来进行数学建模。由于本问题比较简单无需太多的抽象和简化。 a。明确变量、参数,显然下面的量是要考虑的: 需要借多少钱,用记; 月利率(贷款通常按复利计)用R记; 每月还多少钱用x记; 借期记为N个月。 b.建立变量之间的明确的数学关系。若用记第k个月时尚欠的款数,则一个月后(加上利息后)欠款 , 不过我们又还了x元所以总的欠款为 k=0,1,2,3, 而一开始的借款为.所以我们的数学模型可表述如下 (1) c. (1)的求解。由

(2)这就是之间的显式关系。 d.针对广告中的情形我们来看(1)和(2)中哪些量是已知的。N=5年=60个月,已知;每月还款x=1200元,已知A.即一次性付款购买价减去70000元后剩下的要另外去借的款,并没有告诉你,此外银行贷款利率R也没告诉你,这造成了我们决策的困难.然而,由(2)可知60个月后还清,即,从而得 (3) A和x之间的关系式,如果我们已经知道银(3)表示N=60,x=1200给定时0 A。例如,若R=0.01,则由(3)可算得行的贷款利息R,就可以算出0 53946元。如果该房地产公司说一次性付款的房价大于70000十53946=123946元的话,你就应自己去银行借款。事实上,利用图形计算器或Mathematica这样的 数学软件可把(3)的图形画出来,从而可以进行估算决策。以下我们进一步考虑下面两个问题。 注1问题1标题中“抵押贷款”的意思无非是银行伯你借了钱不还,因而要你用某种不动产(包括房子的产权)作抵押,即万一你还不出钱了,就没收你的不动产。 例题1某高校一对年青夫妇为买房要用银行贷款60000元,月利率0.01,贷款期25年=300月,这对夫妇希望知道每月要还多少钱,25年就可还清。假设这对

数学模型期末考试试题及答案

试卷学期《数学模型》期末考试A山东轻工业学院08/09学年II 页)本试卷共4< 题说明总号考次开试分考卷试,参加考试的同学可以携带任何资料,可以 使用计算器,但上述物品严禁相互借用。16分,每小题8分)一、简答题<本题满分得分)式,写出与§2.2录像机计数器的用途中,仔细推算一下<11、在阅卷人<2)式的差别,并解释这个差别;中不允许缺货的存储模型中为什么没有考虑生产 费用,在什么条件下可2、试说明在§3.1 以不考虑它;8分)二、简答题<本题满分16分,每小题得分1阅卷人?s)(ti的变化情时、对于1§5.1传染病的SIR 模型,叙述当0?况并加以证明。 E 2、在§6.1捕鱼业的持续收获的效益模型中,若单位捕捞强度的费用为捕捞强度的减函数,)0?0,b?c?a?bE,(a即,请问如何达到最大经济效益?本题满分16分,每小题8分)三、 简答题<得分s程是法图解说明为什么方策、1在§9.3 随机存储略中,请用)S?(x)?cI(I的最小正根。阅卷人0、请结合自身特点谈一下如何培养数学建模 的能力?2 分)四、<本题满分20得分219人,二年级有某中学有三个年级共1000名学生,一年级有人。现要选20名校级优秀学生,请用下列办316人,三年级有465 阅卷人Q ;<2))按比例加惯例的方法法分配各年级的优秀学生名额:<1值法。另外如果校级优秀学个,重新进行分配,并按照席位分配的理想生名额增加 到21化准则分析分配结果。得分分)16五、<本题满分阅

卷人大学生毕业生小李为选择就业岗位建立了层次分析模型,影响就业的因素考虑了收入情况、发展空间、社会声誉三个方面,有三个层次结构图如图,已知准则层。 选可业就岗位供择对目标层的成对比较矩阵1 / 4 选择就业岗位 71/1/43511????????23111/2/AB??41,比较矩阵分别为成,方案层对准则层的对 ????1????22171/51/1????117463????????3112/B?3B?1/41。,JhYEQB29bj ????32????1/21/6111/71/3????请根据层次分析方法为小李确定最佳的工作岗位。 16分)六、<本题满分得分某保险公司欲开发一种人寿保险,投保人需要每年缴纳一定数的阅卷人<额保险费,如果投保人某年未按时缴纳保费则视为保险合同终止保险公司需要对投保人的健康、疾病、死亡和退保的情况作出评估,从而制退保)。 定合适的投保金额和理赔金额。各种状态间相互转移的情况和概率如图。试建立马氏链模型分析在投保人投保时分别为健康或疾病状态下,平均需要经过多少年投保人就会出现退保或死亡的情况,以及出现每种情况的概率各是多少?5Y944Acbad 退保死亡II 学期《数学模型》期末考试A试卷解答山东轻工业 学院08/09学年0.05 0.03 分)分,每小题8一、简答题<本题满分160.15 0.07 m(m?1)???2mr?vt2?)得4分1、答:由<1,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20.1 健康疾病2???knk2?)t?2r?n?(knm?代入得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。,6分将 vv0.6 ???2r?r2??r,则得<2因为)。所以。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8分 crc,每天的平均费用是,则平均每天的生产费用为2、答:假设每件产品的生产费用为 33ccrT112??crC(T)?4分,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1132T1)TdC()TdC(11)T(TC?下面求最小,发现使,所以111dTdT12c1??TT,与生产费用无关,所以不考虑。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。81cr2分 二、简答题<本题满分16分,每小题8分) 1di??s?),(1s??i,1、答:由<14若)0?dtdi1s)(t??s,?0i时,4增 加; 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。分当0?dtdi1?i(ts),?0i时,达到最大值当;

数学建模考试题(开卷)及答案

2010年上学期2008级数学与应用数学,信息与计算科学专业 《数学建模》课程考试供选试题 第1题 4万亿投资与劳动力就业: 2008以来,世界性的金融危机席卷全球,给我国的经济发展带来很大的困难。沿海地区许多中小企业纷纷裁员,造成大量的人员失业。据有关资料估计,从2008年底,相继有2000万人被裁员,其中有1000万人是民工。部分民工返乡虽然能够从一定程度上缓解就业压力,但2009年的600多万毕业大学生给我国就业市场带来巨大压力。但可喜的是,我国有庞大的外汇储备,民间资本实力雄厚,居民储蓄充足。中国还是发展中国家,许多方面的建设还处于落后水平,建设投资的潜力巨大。为保持我国经济快速发展,特别是解决就业问题带来希望,实行政府投资理所当然。在2009年两代会上,我国正式通过了4万亿的投资计划,目的就是保GDP增长,保就业,促和谐。但是有几个问题一直困扰着我们,请你运用数学建模知识加以解决。问题如下: 1、GDP增长8%,到底能够安排多少人就业?如果要实现充分就业,2009年的GDP到底要增长多少? 2、要实现GDP增长8%,4万亿的投资够不够?如果不够,还需要投资多少? 3、不同的产业(或行业)吸纳的劳动力就业能力不同,因此投资的流向会有所不同。请你决策,要实现劳动力就业最大化,4万亿的投资应该如何分配到不同的产业(或行业)里? 4、请你给出相关的政策与建议。 第2题 深洞的估算:假如你站在洞口且身上仅带着一只具有跑秒功能的计算器,你出于好奇心想用扔下一块石头听回声的方法来估计洞的深度,假定你捡到一块质量是1KG的石头,并准确的测定出听到回声的时间T=5S,就下面给定情况,分析这一问题,给出相应的数学模型,并估计洞深。 1、不计空气阻力; 2、受空气阻力,并假定空气阻力与石块下落速度成正比,比例系数k1=0.05; 3、受空气阻力,并假定空气阻力与石块下落速度的平方成正比,比例系数k2=0.0025; 4、在上述三种情况下,如果再考虑回声传回来所需要的时间。 第3题 优秀论文评选:在某数学建模比赛的评审过程中,组委会需要在一道题目的150 篇参赛论文中选择4 篇论文作为特等奖论文。评审小组由10 名评委组成,包括一名小组组长(出题人),4 名专业评委(专门从事与题目相关问题研究的评委),5 名普通评委(从事数学建模的教学和组织工作,参与过数学建模论文的评审)。组委会原先制定的评审步骤如下: step1:首先由普通评委阅读所有150 篇论文,筛选出20 篇作为候选论文。 Step2:然后由小组内的所有评委阅读这些候选论文,每人选择4 篇作为推荐的论文。 Step3:接着进入讨论阶段,在讨论阶段中每个评委对自己选择的 4 篇论文给出理由,大家进行讨论,每个评委对论文的认识都会受到其他评委观点的影响。 Step4:在充分讨论后,大家对这些推荐的论文进行投票,每个评委可以投出4票,获得至少6 票的论文可以直接入选,如果入选的论文不足,对剩余的论文(从20篇候选论文中除去已经入选的论文)重复step2至step4 步的评审工作。如果三轮讨论后入选的论文仍然不够,则由评选小组组长确定剩下名额的归属。 如果有超过4 篇的论文获得了至少6票,则由评选小组组长确定最终的名额归属。问题:

数学模型(第四版)课后详细答案

数学模型作业 六道题 作业一 1.P56.8一垂钓俱乐部鼓励垂钓者将钓上的鱼放生,打算按照放生的鱼的重量给予奖励,俱乐部只准备了一把软尺用于测量,请你设计按照测量的长度估计鱼的重量的方法。假定鱼池中只有一种鲈鱼,并且得到8条鱼的如下数据(胸围指鱼身的最大周长): 解: 要求鱼的体重,我们利用质量计算公式:M=ρV。我们假定鱼池中是同一种鱼,于是可以近似地考虑其密度是相同的。至于鱼的体积问题,由于是同一种类,可以假定这种鱼在体型上是一致的。我们假设鱼的体积和鱼身长的立方成正比。即:V=k 1 L3,因此,模型为: 33 111 M V k l K L ρρ ===……………………………模型一 利用Eviews软件,用最小二乘法估计模型中的参数K 1 ,如下图1所示: 图1 从图1结果可以得到参数K 1 =0.014591,所以模型为: 3 1 M0.014591 L = 上述模型存在缺陷,因为它把肥鱼和瘦鱼同等看待。因此,有必要改进模型。如果只假定鱼的横截面是相似的,假设横截面积与鱼身最大周长的平方成 正比,即:V=k 2 d2L,因此,模型为: 身长 /cm 36.8 31.8 43.8 36.8 32.1 45.1 35.9 32.1 质量 /g 765 482 1162 737 482 1389 652 454 胸围 /cm 24.8 21.3 27.9 24.8 21.6 31.8 22.9 21.6

22222M V k d K d L L ρρ===……………………………… 模型二 利用Eviews 软件,用最小二乘法估计模型中的参数K 2,如下图2所示: 图2 从图2可以得到参数K 2=0. 032248,所以模型为: 22M 0.032248d L = 将实际数据与模型结果比较如表1所示: 实际数 据M 765 482 1162 737 482 1389 652 454 模型一M 1 727.165 469.214 1226.061 727.165 482.629 1338.502 675.108 482.619 模型二M 2 729.877 465.248 1099.465 729.877 482.960 1470.719 607.106 483.960 2.P131.2 一家出版社准备在某市建立两个销售代理点,向7个区的大学生售书,每个区的大学生数量(单位:千人)已经表示在图上。每个销售代理点只能向本区和一个相邻区的大学生售书,这两个代理点应该建在何处,才能使所能供应的大学生的数量最大?建立该问题的整数线性规划模型并求解。 解: 将大学生数量为34、29、42、21、56、18、71的区分别标号为1、2、3、4、5、6、7区,画出如下区域区之间的相邻关系: 2 5

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