02 數學建模的步驟

2021-10-08 10:17:16 字數 1376 閱讀 1911

首先,我們來引出乙個案例!

家庭包湯圓過元宵節問題

通常1公斤面1公斤餡包100個湯圓,今天,1公斤的面不變, 但餡比1公斤多了,問在湯圓的厚度不變的前提下,是應該多包幾個(每個湯圓包小一些,總數超過 100個湯圓), 還是少包幾個(每個湯圓包大一些,總數 小於100個湯圓),剛好把麵和餡用完?

本質就是將實際問題翻譯成數學問題

所以,我們將上面的包湯圓的問題轉換為數學上的面積和體積的問題。

圓面積為s的乙個皮, 可以包成體積為v的湯圓。若將其分成n個皮,每個圓面積為s,包成的體積為v,則v 和nv哪個大呢?

為了建立的模型的可讀性,確定了量之後,最好用字母進行表示,一般處理大型問題的**中,需要對量的設定單列一項符號說明。

包湯圓問題一符號說明:r: 大皮的半徑; r: 小皮的半徑。

目的:

為了問題的規範化,模型的嚴密性

簡化問題

包湯圓問題一模型的假設:

1.皮的厚度一樣;

2.湯圓的形狀一樣,假設是球形;

3.每種包法湯圓的大小一樣.

常用的建模方法:

機理分析法.

系統辨識建模法.

**建模法

相似模擬法

包湯圓問題一模型的建立: s=ns , s=k1r2, v=k2r3, s=k1r2,v=k2r3

求解方法:

解方程,**,定理證明,邏輯推理,數值計算,統計分析等。特別是數學軟體和計算機技術。

把求解的結果翻譯到實際問題中,與實際現象、資料進行比較,以檢驗模型的合理性和適用性。

包湯圓問題一結果的分析:

對於包湯圓問題,我們已經在定性分析上解決了原問題,即應該包大少包幾個。現在更進一步, 進行定量分析,如果100個湯圓可以包1公斤餡,那麼50個湯圓可以包多少餡呢?

100是50的2倍 ,n= 2 ,大湯圓包的體積是小湯圓體積的√2倍,所以50個湯圓可以包大約1.4公斤左右的餡

模型的應用是數學建模的宗旨.乙個好的模型或方法,不光可以解決目前的實際問題,還應該在更廣闊的空間有著更廣泛的應用。

包湯圓問題一模型的推廣:

市場上牙膏、香皂和洗髮精等日用品,同一種品牌一般有規格大小不同的包裝,你是選擇購買大包裝還是購買小包裝才實惠呢?

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