数学建模读书报告

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数学建模读书报告

五月中旬我阅读了吴振奎、吴旻两位先生所著的《数学中的美》一书,书中从简洁、和谐、奇异三个方面记述了数学的各个分支中的美。书中包含了从初等数学到高等数学的各方面知识。此书从哲学范畴出发,配以数学实例去解释数学潜在规律,探索运用美学原理指导数学创造、发现的途径,这对数学的教、学、研究均有裨益;另外,通过数学美学的研究,也就是对美学乃至哲学自身的一种丰富。此书中的数学思路新颖独特,读了之后对我的思维拓展极有裨益。其中很多内容对学习数学建模,领悟数学思想很有帮助。现录读书笔记如下,作为《数学建模》课程的结业作业。

引言

数学,如果正确的看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。

------罗素

最有益的即是最美的

------苏格拉底

数学能促进人们对美的特性:数值、比例、秩序等的认识。

------亚里士多德

人们对美认识的几种模式:

(1)美是绝对观念在具体事物和现象中的表现或体现;

(2)美是有意向的,从主观上认识事物的结果;

(3)美是生活的本质同作为美的尺度的人相比,或者同他的事迹需要、同他的理想和关于美好生活观念相比较的结果;

(4)美是自然现象的自然属性.

美的基本类别(客观来源)有二:自然美和社会美.

美的社会形态也有二:艺术美和科学美(更确切的是科技美).艺术美是艺术家通过艺术形象再现生活中的美;科学美主要指理论美,其内涵是指结构美和公式美.

黄金分割的问题::

1)五角星里

2)建筑业

3)人体的黄金比例,人的肚脐是人体长的黄金分割点,而膝盖是人体肚脐以下部分的黄金分割点

叶子在茎上的排布是呈螺旋状的,相邻的两片在与茎垂直的平面上的投影夹角是137度28分.

犹太民族是个善于经营和智慧的民族,他们的经济学家巴特莱(Pateler)在总结事物祝辞时提出:正方形内切圆面积与正方形除去其内切圆后剩下的部分(四个角)面积比为78:22称为宇宙大法则.

空气中的氮与氧之比为78:22:人的十个指头中利用率最高的只有两个:拇指与食指。人身体成分中水分与其它物质的比为78:22.

任何特定的群体中,重要的因子通常只占少数,而不重要的因子则往往占少数.

曾有人问科学大师爱因斯坦(A.Einstein):何谓世界第八奇迹?爱因斯坦答道:符合成长.这个概念在经济活动中体现为”72法则”.在衡量收益公式中常数72是一个奇妙的数字:

资本增加一倍的年数=72÷预期投资报酬率

或投资报酬率=72÷资本增加一年所需年数.

美女的数量化标准:

(1)眼睛的宽度占眼睛所在面部位置的3/10;

(2)下巴长度占脸长的1/5;

(3)从眼珠到眼眉的距离是脸长的1/10;

(4)从正面端详,眼珠竖长占脸长的1/14;

(5)鼻部面积占脸整个面积的5%以下;

(6)嘴站嘴所在脸部宽度的50%.

数学美的特征是什么?

概括起来讲有简洁性、和谐性和奇异性.具体地有:

简洁性:符号美,抽象美,统一美;

和谐美:和谐美,对称美,形式美;

奇异美:奇异美,有限美,神秘美(朦胧美),常数每.

一、数学的简洁性

数学简化了思维过程并使之更可靠.

------弗赖伊(T.C.Fry)

算学中所谓美的问题,是指一个难以解决的问题;而所谓美的解答,这是指对于困难和复杂问题的简单回答.

------狄德罗

宇宙之大、粒子之微、火箭之速、画工之巧、地球质变、生物之谜。日用之繁、……无不可用数学表述.

------华罗庚

数学是上帝用来书写宇宙的文字.

------伽利略

数学中人们对于简洁的追求是永无止境的:建立公理体系人们试图找出最少的几条(摒弃任何多余的赘物);命题的证明人们力求严谨、简练(因而人们对某些命题证明不断地在改进);计算方法尽量便捷、明快(因而人们不断地在探索计算方法的创新);……数学拒绝繁冗.

数学的简洁性在人们生活中屡见不鲜:

钱币种类只须有一分、贰分、伍分、一角、二角、五角、医院、二元、五元、十元、……,就可以简单的致富任何数目的款项.

1.符号美

数学也是一种语言,且是现存的结构与内容的结构与内容方面最完美的语言.……可以说,自然用这个语言讲话;造世主已用它说过话,而世界的保护者继续用它讲话.

------C·戴尔曼

古代数学的漫长历程、今日数学的飞速发展;17世纪、18世纪欧洲数学的兴起、我国近千年数学发展的缓慢,这些在某种程度上也都归咎于数学符号的运用得是否得当,简练、方便的数学符号对于书写、运算、推理来讲,都是何等方便!

我们还指出一点:

数学符号的产生也对数学发展的背景有着致密的联系,同一概念开始往往运用不同的符号表示,人们在使用过程中不断对其进行鉴别已确定优势(实用性、方便性、简洁性等)------这里面也蕴含一个审美的过程.

著名的”六人相识问题”(拉姆塞(Ramsey)定理的特征):

任何6个人中必可从中找出3人,使得他们要么彼此都相识,要么彼此都不相识.

2.抽象美

就其本质而言,数学使抽象的;世纪上他的抽象比逻辑的抽象更高一阶.

------G.Chrystal

自然几乎不可能不对数学推理的美抱有偏爱.

------C.N.杨

数学虽不是研究现实事物的质,但任意事物必有量和形,,这样两种事物如有相同的量和形,便可用相同的数学方法,因而数学必然也必须抽象.

物理、化学、工程乃至许多科学技术领域中的基本原理,都是用数学语言表达的.万有引力的思想、历史上早就有之,但只有当牛顿用精确的数学公式表达时,才成为科学中最重要、最著名的万有引力定律.爱因斯坦的广义相对论的产生与表达,也得益于黎曼(Rimann)几何所提供的数学框架和手段.

抽象的两种含义:

(1)我们不容易想到(或意想不到)的;

(2)我们无法体验到(或与现实脱节)的.

十七世纪,德国传教士鲍威特(J.Bouvet)从中国将《易经》和两幅术士们绘制的“易图”,带给了德国大数学家莱布尼茨,引起了莱布尼茨极大的兴趣.从而发明了二进制.

1924年巴拿赫(S.Banach)和塔斯基(A.Tarski)证明了:

三维空间中任何两个几何体(从集合论的观点看)都组成相等(Banach—Tarski悖论).

数学的抽象美害在于它可以无矛盾的按照严格数学推理,得到一些我们无论如何也无法想象的,或者是在现实空间认为是不可能的事实.

3、统一美

天得一以清,地得一以宁,万物得一以生.

------古代道家语

数学科学史统一的一体,其组织的活力依赖于其各部分之间的联系.

------D.西尔伯特

世界的统一在于它的物质性.宇宙的统一性表现在为宇宙的统一美.因而能解释宇宙统一的理论,即被认为是美的科学理论.

比大格拉斯认为宇宙统一于”数”;狄摩克利特(Demokritos)认为宇宙统一于原子;柏拉图(Plato)认为宇宙统一于理念世界;中国古人认为宇宙通过阴阳五行,统一于太一;笛卡尔认为宇

宙统一于以太……

统一也是数学内涵的一个特征,古往今来人们一直都在探索它,并试图找到统一它们的办法.

笛卡尔通过解析几何(即坐标方法)把几何学、代数学、逻辑学统一起来;

高斯从曲率的观点把欧几里得几何、罗巴契夫斯基几何和黎曼(G.F.B.Riemann)几何统一起来了;

克莱因(C.F.Klein)用变换群的观点统一了19世纪发展起来的各种几何学(该理论认为:不同的几何只不过是在相应的变换群下的一种不变量);

拓扑学在分析学、代数学、几何学中的渗透,特别是在微分几何种种空间,产生了所谓拓扑空间的统一流形;

统一也是数学家们永远追求的目标之一.

数学中的联系绝非是一种巧合,而这恰恰反映了数学的本质.

布尔巴基(这是一大批优秀数学家组成的一个数学团体)的《数学原理》是迄今为止的全部数学,且使之趋于统一的大胆、优秀尝试.

布尔巴基抽象出三种最基本的结构模型:

代数结构:可以通过合成规则定义,反映集合中元素间的运算关系;

序结构:由次序先后关系形成的结构;

拓扑结构:给空间提供一个抽象的数字表示,反映集合各元素间亲疏关系.

数学需要统一,而统一由历来为数学家们梦寐以求(对于其他学科也是如此).

数学中的巧合很多:比如e与π这两个看上去似乎风马牛不相及的常数(超越数)的表达式中,有很多令人不解的数字现象

.e和π的十进制小数中,平均每个十位,发现一次重合.另外π中会出现27 132,而e中又会有31 415等数字排列.

圆锥曲线与物理或航天学中的三个宇宙速度问题有关:当物体运动分别达到该速度时,它们的轨迹便是相应的原准曲线(大自然同大数学家一样,总是以通等重要性把理论与应用统

我们还知道:三种几何学(欧几里得几何、罗巴切夫斯基几何、黎曼几何)可以在高斯曲率

二、数学美的和谐

所谓"数学的和谐"不仅是宇宙的特点,原子的特点,也是生命的特点,人的特点.

------高尔基

数学构造了人类智慧的最壮丽的纪念碑。

------T.Thomson

宇宙概念常常在哲学家脑子里被表现为和谐------因为宇宙是和谐的.艺术的和谐人们可以”感觉到”,数学以致科学的和谐人们同样可以”感觉”,有时甚至是直觉.

1.和谐美

我指的是本质的美,它来自自然各部分的和谐的秩序,并且纯智力都能够领悟它.

------庞加莱数学的许多”艺术形式”是由精致的、”无噪声的”结果所组成的.

------R.W.哈明美是和谐的.和谐性也是数学美的特征之一.和谐即雅致、严谨或形式结构的无矛盾性.

德国数学家康托尔创立了”集合论”,这是现代数学的基础,也是现代数学诞生的标志.

1902年,英国数理逻辑学家罗素在《数学原理》中提出一个足以说明”集合论本身是自相矛盾的”例子------罗素悖论:

试把集合分成两类:自己为自己元素者为甲类;自己不是自己元素者为乙类.

这样,一个集合要么属于甲,要么属于乙,二者必居其一,且仅居其一.

试问:乙类集合的全体属于哪一类?

若乙属于甲,,由甲的定义则有乙属于乙,这和乙属于甲矛盾;若乙属于乙,则仍以甲的定义应该有乙属于甲也矛盾.

由于哲学观点不同,由此便产生了数学的几大派:

逻辑主义学派(代表者罗素、怀德海等);

直觉主义学派(代表人物科罗内可(L.Kronecker)等);

形式主义学派(代表人物希尔伯特等).

人们意识到:如果说化学、物理学与生物学的结合,打开了生物学的大门的话,那么数学与物理学的结合将揭开微宏观世界的奥秘.

2.对称美

对称是一个广阔的主题,在艺术和自然两方面都意义重大.数学则是他的根本.

------H.Weyl

虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离.因为美德主要形式就是秩序、匀称和确定性,这些正是数学所研究的原则.

------亚里士多德

自古以来,人们就已经讨论”对称原理”之一------左和右之间的对称.物理学定律一直显示左右之间完全对称.这种对称在"量子力学”中可以形成一种守恒定律,即宇称守恒,他和左右对称原理完全相同.

英美几位物理学家日前提出的关于宇宙起源的新学说一鸣惊人:在五维空间按中存在我们的宇宙和另外一个”隐藏’的宇宙(对称的宇宙).

新理论是由美国普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学和英国剑桥大学的物理学家们共同提出的.它们认为,我们宇宙和一个隐藏的宇宙共同镶嵌在五维空间中.在我们的宇宙早期,这两个宇宙发生了一次相撞事故,相撞产生的能量生成了我们宇宙中的物质和能量.

3.形式美

只有音乐堪与数学媲美.

------A.H.怀德海

在形式数学中,每一步骤或为允许的,或为不正确的.

------J.W.图恩

毕达哥拉斯学派及其崇拜者还研究了多角数的美妙性质,比如他们发现:

每个死角数是两个相继三角数之和;

第n-1个三角数与第n个k角数之和为第n个k+1角数;

………………

17世纪初,法国业余数学家费马在研究多角性质是提出猜想:

每个正整数均可至多用三个三角数和、四个四角数和、……、k个k角数和表示. 我们再来看看”幻方大王”弗里安逊(Frianson)制作的九阶幻方,堪称一绝:

其性质:

(1)虚线框出的带圆圈的25个数字,恰好构成一个五阶幻方(幻和值为205);

(幻和值为164);

5

1

2

6

9

3

7

8

4

(3)虚线框内数字(包括边界上的数字)全为奇数;框外数字全部为偶数;

(4)幻方中奇数的末位数字与水平轴线对称;偶数的末位数字业余水平轴线对称.

三、数学美的奇异性

美在于奇特而令人惊异.

------培根

逻辑是贫乏的,而数学是最多产的母亲.

------Anonymous

奇异性是数学美的一个重要特性.奇异性包括两个方面内容:一是奇妙,二是变异.

数学中不少结论巧妙无比,令人赞叹,正是因为这一点数学才有无穷的魅力.

1.奇异美

在绘画与数学中,美又客观标准.画家讲究结构、线条、造型、肌理,而数学家则讲究真实、正确、新奇、普遍、……

------哈尔摩斯

审美趣味和数学趣味是一致或相同.

------贝尔

数学中有许多变异现象,它们往往与人们预期的结果相反(有些则是人们没有认清而作出的错误判断,有些则是有悖于通常认识的结论),令人失望之余,也给了人们探索它们的动力(这是人类与生俱来的冲动所致).

年轻的挪威数学家阿贝尔(N.H.Abel)证明了:

一般五次和五次以上代数方程的结不能用公式给出.

2.有限美

十进制技术的发明恐怕是科学史上最重要的成就.

------H.Lebesque

科学需要一种能够简练地、合乎逻辑地表达的语言,这种语言便是数学……

------阿尔芬

自然的终极秘密是用一种我们还不能阅读的语言书写,数学为这种原文提供了注释。

------O.G.Sutton

世界是无限的,宇宙是无限的,数学血液是无限的.

唯一性在数学上有时是很重要的.比如整数的质因数分解,为了保证分解时的唯一性,人们不得不牺牲1这个按照定义原本属于质数的数,结果是:

1既不是质数,也不是合数.

这样一来,便保证了整数的质因数分解或表成质因数乘积时唯一.

3.神秘每(朦胧美)

数学和诗歌都具有永恒的性质.

------R.D.Carmichael

哪里有数,哪里就有美.

------Proclus

数学关注抽象,却闭口不谈时空宇宙.

------O.G.Sutton

数学中有许多新奇、巧妙而又神秘的东西吸引着人们,这是数学的趣味魅力所在,它们“像甜蜜的笛声诱惑了如此众多的‘老鼠’,跳进了数学的深河”.

《说文》中对数的解释如下:

一,性初太始,道立于一,造分天地,化成万物;

二,地之数也;

三,天、地、人之道也;

四,阴数也;

五,五行也;

六,《易》之数也;

………………

有趣的是数学中也有回文质数,所谓回文质数就是指某数为质数,而该数的各数字倒过来写也是质数.

卡特(Card)经计算发现:回文质数与无重回文质数个数如下表:

4.常数美

大哉言数.

------姬昌

整数的简单构成,若干世纪以来一直是使数学获得新生的源泉.

------G.D.Birkhoff

数学中的某些常数,有着特殊魅力(因而也蕴藏着含着美感),比如黄金数0.618…、斐波那契级数、圆周率π、自然对数的底e、欧拉常数γ、肺根鲍姆(M.Feigenbaum)数 4.669 201 609…、物理中的大树、……等等,它们不仅自身有着美妙的性质,还常常出现某些自然现象之中.

狄拉克提出大数猜想:

引力常数与宇宙年龄成反比.

这种自然界告知我们的美妙信息(以数的形式告知),也许是宇宙永恒每得特征,它也奠定了粒子物理中大统一的理论基础.

四、美的扭曲

数学并不应当纯粹建立在无矛盾性这一点上.

------布尔巴基

不美的数学是不允许继续存在的.

------C.A.柯尔松

康德关于美的命题是:美并不等于完善.

数学有着无比的功力,但有时又是软弱的.比如,人们想要用数学描述某些貌似简单的问题,往往反而非常困难.一些看来或许并不难解决的问题,往往会使人索求几个、甚至几十个世纪,比如费马大定理稽核难题的解决就是如此.

五、数学美学研究的意义

任何科学领域都有美存在,只要你能用心挖掘到它的美,你就有可能攀登科学顶峰.

------杨振宁

数学的无穷无尽的诱人之处在于,它里面最棘手的悖论也能盛开出魅力的理论之花.

------P.J.戴维

数学是创造的艺术,因为数学创造了美好的新概念,数学家们像艺术家们一样地生活,一样的工作,一样地思索.

------哈尔摩斯

高中数学建模论文精选

关于北京市按机动车尾号限行的合理性 北京四中初一年级:胡思行 摘要 本论文就奥运会后,市政府颁布的机动车限行措施,通过数据整理,用函数来表示出限行对环境的好处,对节约能源的好处,另外还有因限行导致的汽油收入的减少。通过函数比较、数据举例,从环保和经济的角度,阐述限行的合理性。 关键词:减少车辆、减少排放、汽油减收。 正文 1、背景:从奥运会前夕开始,北京市实行了单双号限行政策。从效果来看,奥运会期间,北京蓝天比例达到了100%,交通状况明显改善,这些是显而易见的。当然,在限行背后,部分开车族的出行受到了限制,北京市加油站的收入也有所下降。奥运会后,北京继续实施尾号限行措施。这究竟是有利还是无利呢?利显然是有的,而不利也不能忽视。在到达利最大时,也应该尽量减小不利,这才是最佳的决策。 2、提出问题:如何限行,才能既考虑到节能环保,又考虑到经济?政府为什么这样限行? 3、论文概述:用一次函数y=ax+b ,表示出污染物排放与限制车辆数量的关系,汽油减少量与限制车辆数量的关系,汽油收入的减少与限制车辆数量的关系。再在直角坐标系中表示出各个函数,讨论如何限行最好。 4、研究 设减少行驶的车辆数是C ,减少污染物排放量是G ,减少汽油使用量是P ,减少汽油收入是M ;限行比例是x ;油价是P 0元/升。 (1)奥运期间 背景:奥运会期间,北京市共有机动车335万辆,其中公车60万辆、公交车2万多辆,出租车4万多辆。 限行措施:公车减少50%,社会车辆按尾号单号在单日行驶、双号在双日行驶。公交车、出租车、紧急车辆不受限制。 C 日≈50%×60+50%×(335-60-2-4)=164.5(万辆) 相关资料:“好运北京”体育赛事空气质量测试结果昨天公布。专家组经过测算,8月17日至20日采取的交通限行措施,对氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物排放的削减量,平均每天减排量分别为87吨、1362吨、4.8吨,这意味着4天限行减排污染物约5815吨。 平均每辆每天汽车排放污染物G 0=5815吨÷50%(298-60-2-4)÷4≈1.25(千克) G 日≈G 0C=1.25×164.5=205.625(万千克) 1.29620100 9 5.1641000=??==S P C P 日(万升) 相关调查: 车型:奥拓都市贝贝 在市区内行驶是5.5L /100 km 城市里6 L /100 km 夏季使用空调在市区内行驶大概9-10 L /100 km ” 普遍百公里油耗量:大概5.5升到7升左右 车型:吉利豪情 在高速路上行驶6.8L /100km

数学建模校本课程可行性报告

“数学建模校本课程”开发可行性报告 一、课程简介 学习数学的最终目的是应用数学,学习有用的数学是新课改提出的新理念。“引导学生在生活中学习数学,在生活中“生长”数学知识,并将数学知识运用于生活。”是我们一线教师所要努力的方向。本课程就是本着应用的理念而设计的,内容通过18个数学问题的解决与课外训练,拓展学生知识面与培养学生的数学应用意识。本课程特色在于由著名的七桥问题引入,通过伟人的建模历程展示来培养学生的兴趣,后面提供的十七个数学问题主要是笔者教学实践中的实例与论文选摘,力求做到精练简明、形式活泼、信息量大、便于使用。课堂教学通过问题展示、分析讨论、数学建模与实践演练的方式进行,本课程通过课堂教学与实践教学并重,以活动课程为主,适当结合传统课程进行教学。对教师来说,课堂教学是极具个性化的表现艺术。不同的教师对同样的内容完全可以有不同的处理,各个学校的学生状况也不一样。因此,提倡教师仅以这个电子教案为参考资料,编制适合自己的教学风格和具体的教学对象的教案。 二、课程的性质与任务 “数学建模”课程是限选课。但它既不同于必修课,也不同于其它限选课和选修课,而是一门充分应用其它各数学分支的应用类课程,其主要任务不是“学数学”,而是学着“用数学”,是为培养善于运用数学知识建立实际问题的数学模型,从而善于解决实际问题的应用型数学人材服务的。从这个意义上讲,本课程的开设将对提高广大学生优良的数学素质和出色的工作能力,从而顺利开展中、小学的创新教育和素质教育等诸方面起到重要作用,其发展潜力巨大,前景十分客观。 通过本课程的学习,使学生较为系统的获得利用数学工具建立数学模型的基本知识、基本技能与常用技巧,培养学生的抽象概括问题的能力,用数学方法和思想进行综合应用与分析问题的能力,并着力导引实践—理论—实践的认识过程,培养学生辩证唯物主义的世界观。

数学建模答题模板

例:某公司有6个仓库,库存货物总数分别为60,55,51,43,41,52,现有8个客户各要一批货,数量分别为35,37,22,32,41,32,43,38.各仓库到8个客户处得单位货物运价见下表。 问题分析:本问题中,各仓库的供应总量为302个单位,需求量为280个单位,为一个供需不平衡问题。目标函数为运输费用,约束条件有两个:分别是供应方和需求方的约束。 解: 引入决策变量ij x ,代表着从第i 个仓库到第j 个客户的货物运量,用符号ij c 表示从第i 个仓库到第j 个客户的单位货物运价,i a 表示第i 个仓库的最大供货量,j d 表示第j 个客户的订货量。 则本问题的数学模型为: 68 11 min ij ij i j z c x ===∑∑ s.t 8 1 61,1,2,6,1,2,,80,1,2,6,1,2,,8ij i j ij j i ij x a i x d j x i j ==? ≤=???? ? ? ≤=????? ?≥=???=?????∑∑ 模型求解:用LINGO 语言编写程序(程序见题后附录),运行得到以下求解结果:

以下省略了其他变量的具体数值。 计算结果表明:目标函数值为664.00,最优运输方案见下表 【参考文献】 [1]李大潜,中国大学生数学建模竞赛(第三版)[M],北京:高等教育出版社,2009 [2]叶其孝,大学生数学建模竞赛辅导教材(五)[M],长沙:湖南教育出版社,2008 [3]袁新生,邵大宏,郁时炼.LINGO和EXCEL在数学建模中的应用[M],北京:科学出版社,2007 附录:LINGO程序 model: sets: wh/w1..w6/:ai;vd/v1..v8/:dj; links(wh,vd):c,x; endsets data: ai=60,55,51,43,41,52; dj=35,37,22,32,41,32,43,38; c=6,2,6,7,4,2,5,9 4,9,5,3,8,5,8,2 5,2,1,9,7,4,3,3 7,6,7,3,9,2,7,1 2,3,9,5,7,2,6,5 5,5,2,2,8,1,4,3; enddata min=@sum(links(i,j):c(i,j)*x(i,j));

数学建模课程设计论文(学生评教模型)

《数学建模与数学实验综合实验》课程设计任务书 一、设计目的 “数学建模与数学实验”是一门实践性、综合性、应用性较强的数学基础课程,是交叉学科和新兴边缘学科发展的基础,对学生动手能力要求很高。数学建模与数学实验综合实验是该课程的必要实践环节。通过实验学生实践数学建模的各个环节,以帮助学生强化数学建模基础知识与建模方法的掌握,激励学生勇于创新,全面提高学生解决实际问题的动手能力,掌握常用数学计算工具和数学软件,为从事科学研究和工程应用打下坚实基础。通过基础实验,使学生加深对“数学建模与数学实验”课程中基本理论和基本方法的理解,了解常用数学工具和方法,增强学生的实验技能和基本操作技能,在提高学生学习数学建模课程兴趣的同时,培养和提高学生的动手能力和理论知识的工程应用能力。 二、设计教学内容 1、生产计划制定 ; 2、利润最大化问题 ; 3、光纤铺设问题 ; 4、大学生的个人花费问题; 5、电站建设问题; ……… 26、印花税调整与证券市场; 27、学生成绩的综合评定; ……… (每个同学按照指定题目选题) 三、设计时间 2013—2014学年第1学期:第17周共计1周 教师签名: 2013年12月23日 目录

摘要 (3) 一、问题重述 (4) 二、问题假设 (5) 三、模型建立 (6) 四、模型求解 (10) 五、模型的评价与改进 (11) 六、模型以外的其他思考 (12) 八、文献参考 (13) 学生评教的数据分析与处理 摘要 学校是一个充满着评价人的场所,每时每刻都在对各个人进行评价。毫不夸

张地说评价教师是学校里每个人的“日常功课”。由于教师职业劳动的特殊性,它是复杂劳动。不能仅仅用工作量来评价教师的劳动,同时评价教师的人员纷繁复杂,方式多种多样。评价教师的标准往往束缚着学校的教学质量,教师教学的积极性。所以教师评价的确定就显的很重要。尤其是以学生为主题的评价。学生是顾客、是上帝,教师服务的满意度应有他们说了算,只有他们满意了,学校才能生存、发展。学生对教师的评价肯定不会看你在外面上了多少节公开课,他看你的上课就是平时实实在在的家常课上得怎么样。他也不会管你在报刊杂志上发表了多少文章,而只看你教学是否有条理,学生考试的成绩怎么样。他一般也不会在乎你受过什么级别的奖励,只要你对学生好,学生喜欢你并最终喜欢你的课就成。他们在评价教师的时候心里都有一杆看不见的称,即使这杆称不一定精确,可他们心目中好教师的形象一点也不比身处教育教学第一线的人来得模糊,由于他们的动机的单纯,他们对教师的个人经历不是很感兴趣,正是如此由于身处局外而看得异常清晰。新课程强调:评价的功能应从注重甄别与选拔转向激励、反馈与调整;评价内容应从过分注重学业成绩转向注重多方面发展的潜能;评价主体应从单一转向多元。那么如何公正、客观地评价教师的同时,有效地保护教师的教学积极性和帮助提高学校的办学水平呢?此模型的建立改变了以往同类模型的多种弊端,从另一角度更加合理地分析、评价,就是为了更公平,公正地对教师做出合理的评价,从而促进学生发展和教师提高。本模型主要用了模糊数学模型和对各项评价付权重的方法进行建模分析。 关键词:模糊数学模型权重学生各项评价 问题重述 在中学,学校常拿学生考试成绩评价教师教学水平,虽存在一定合理性,但这与素质教育相悖。在高校不存在以学生考试成绩评价教师教学水平的条件。很多高校让每一位学生给每一位授课教师教学效果打一个分,来评价教师的教学效果,这样能全面体现教师教学效果。现某高校要从下面教师中选一名优秀教师,

重点高中生数学建模

重点高中生数学建模

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关于水车上任意一点距离水面的高度与水流速 的关系的研究 1.问题的提出 水车又称孔明车,是我国最古老的农业灌溉工具,是先人们在征服世界的过程中创造出来的高超劳动技艺,是珍贵的历史文化遗产。相传为汉灵帝时华岚造出雏形,经三国时孔明改造完善后在蜀国推广使用,隋唐时广泛用于农业灌溉,至今已有1700余年历史。 现代,水车作为一种古老而独具智慧的艺术品出现在我们的生活中,人们在惊异古老智慧的同时,是否想过它身上所蕴含的数学问题? 图1 比如:水车上一点距离水面的高度与水流速有何关系? 由图1 可知,水车的高度具有一定的周期性,故,此模型应为研究周期现象的模型。在研究过程中,不考虑其他影响水车转速或水流速的因素。

为了更好地学习数学知识,并将它充分运用到实际生活中,我对此问题想做进一步的研究。 2.问题的分析 问题的条件有两点: 1.题目中要求建立数学模型来研究水车上一点距离水面的高度与水流速的关系,属于周期现象。 2.研究过程中不需要考虑其他因素对水流速与转速的影响。 3.模型的假设与符号说明 假设水流速为恒定值。 符号说明 h 水车上一点距离水面的高度 v 水流速 w 水车的角速度 r 水车的半径 t 时间 b 水车圆心与水面的距离

α水车上一点转过的角度 4.模型建立 图2 如图2,水车半径为r,其中心O距离水面距离为b,规定水流速为v,向左为正方向,任意一点P点距离水面的高度为h。 求h与v的函数解析式。 5.模型求解

数学建模课程设计报告范本

数学建模课程设计 报告 1 2020年4月19日

数学建模课程设计 题目: 学院: 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 实验日期: 2 2020年4月19日

摘要 本文针对葡萄酒的质量分析与评价问题,以置信区间、优势矩阵、逐步回归分析等方法和方差分析理论为基础,首先分别构建了以评酒员和样酒为组别的方差数据序列,经过进行双向显著性检验,接着经过置信区间法处理的数据进行了方差分析,并确定可信的评价组别。然后以评酒员感官评价为主、葡萄酒的理化指标为辅,采用回归分析、聚类分析、判别分析法建立葡萄分级模型,继而使用相关系数矩阵确立葡萄酒与葡萄理化指标中具有较大相关性的指标,实现对葡萄理化指标的初步筛选,进行等级划分。再利用逐步回归的方法拟合酿葡萄酒理化指标与葡萄理化指标间一对多的函数关系得出二者之间的联系。最后经过上文函数关系,同时提取对香气与口感评分相关度较大的芳香物质,建立芳香物质与葡萄酒质量的函数关系,论证葡萄和葡萄酒的理化指标只在一定程度上对葡萄酒的质量有影响。 关键字:双向显著性检验;方差分析;置信区间;聚类分析;标准化; 1 2020年4月19日

一、问题重述 确定葡萄酒质量时一般是经过聘请一批有资质的评酒员进行品评。每个评酒员在对葡萄酒进行品尝后对其分类指标打分,然后求和得到其总分,从而确定葡萄酒的质量。酿酒葡萄的好坏与所酿葡萄酒的质量有直接的关系,葡萄酒和酿酒葡萄检测的一级理化指标会在一定程度上反映葡萄酒和葡萄的质量。附件1给出了某一年份一些葡萄酒的评价结果,附件2和附件3分别给出了该年份这些葡萄酒的和酿酒葡萄的成分数据。请尝试建立数学模型讨论下列问题: 1. 分析附件1中两组评酒员的评价结果有无显著性差异,哪一组结果更可信? 2. 根据酿酒葡萄的一级理化指标和葡萄酒的质量对这些酿酒葡萄进行分级。 3. 分析酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标之间的联系。 4.分析酿酒葡萄和葡萄酒的一级理化指标对葡萄酒质量的影响,并论证能否用葡萄和葡萄酒的一级理化指标来评价葡萄酒的质 2 2020年4月19日

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

在高中数学中如何进行数学建模教学

在高中数学中如何进行数学建模教学 专题1 从列方程解应用题到数学建模 专题2 韩信点兵的数学模型 专题3 函数建模——容器中小的深度与注水时间的关系 专题4 几何建模(一)——飞机飞行的最短路径 专题5 几何建模(二)追截走私船问题 专题6 有关复利的数学模型 专题7 最值模型 专题8 “命运的数学公式” 专题9 中奖概率 专题10 对策模型——嫌疑犯的选择 专题11 水污染治理方案的比较 专题12 “连环送”中的折扣问题 专题13 水库中鼻坝高度与挑角的确定 专题14 双瓶输液中的深度问题 附录数学建模与中学数学 在高中数学中如何进行数学建模教学 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何进行高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。 教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,要求学生学完后尝试解决这一类问题。 (1)、一个木材贮运公司,有很大的仓库,用于贮运出售木材。由于木材季度价格的变化,该公司于每季度初购进木材,一部分于本季度内出售,一部分贮存起来以后出售。已知:该公司仓库的最大贮藏量为20万立方米,贮藏费用为:(a+bu)元/万立方米,其中: a=70,b=100,u为贮存时间(季度数)。已知每季度的买进、卖出价及预计的销售量为: 季度买进价(万元/立方米)卖出价(万元/立方米)预计销售量(万立方米) 冬410 425 100 春430 440 140 夏460 465 200 秋450 455 160 由于木材不易久贮,所有库贮木材于每年秋季售完。确定最优采购计划.(由于不能粘贴数学符号图片,所以没有解题) 这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。 二.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。

全国大学生数学建模竞赛模版(完整版)

承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

论文标题 摘要 内容要点: 关键词:结合问题、方法、理论、概念等

一、问题重述 内容要点: 1、问题背景:结合时代、社会、民生等 2、需要解决的问题 问题一: 问题二: 问题三: 二、问题分析 内容要点:什么问题、需要建立什么样的模型、用什么方法来求解 三、模型假设与约定 内容要点: 1、根据题目中条件作出假设 2、根据题目中要求作出假设 写作要求: 细致地分析实际问题,从大量的变量中筛选出最能表现问题本质的变量,并简化它们的关系。将一些问题理想化、简单化。 1、论文中的假设要以严格、确切的数学语言来表达,使读者不致产生任何曲解 2、所提出的假设确实是建立数学模型所必需的,与建立模型无关的假设只会扰乱读者的思考 3、假设应验证其合理性。假设的合理性可以从分析问题过程中得出,例如从问题的性质出发作出合乎常识的假设,或者由观察所给数据的图象,得到变量的函数形式,也可以参考其他资料由类推得到。对于后者应指出参考文献的相关内容 四、符号说明及名词定义 内容要点:包括建立方程符号、及编程中用到的符号等

高中数学建模教学研究

高中数学建模教学研究 摘要:随着“数学应用意识”教育的不断深入,以社团的形式开展“高中数学建模竞赛”活动也日益得到广泛的注重,它作为“数学应用意识”教育的突破口和出发点,促进数学素质教育的发展,已是历史的必然。 关键词:数学建模;社团;美国;高中数学;建模竞赛 一、核心概念界定 “数学建模”是把实际生活中的问题加以提炼,概括为数学模型,然后用数学的方法解决该模型,接着去检验模型的合理性,并用该数学模型的解答来解释实际生活中的问题。数学建模是一种数学的思维,是通过抽象、数据的拟合而建立起的能解决实际生活问题的一种强劲的数学手段。“数学建模社团”是一个学习、合作、交流、分享的学习天地。是一个建立在有教师辅导并参加竞赛而成立的社团,以全新的态度看待数学学习和学科应用,使学生更加集中、高效地学习数学理论、数学应用,培养学生的创新思维和准备参赛的能力,进一步展现和锻炼他们在数学、英语、计算机、自然科学、社会经济等诸多方面的综合能力。 二、研究意义及研究价值 在新课改背景下,应用数学已经积极地向一切新的生活化和社会化的领域渗透,数字网络技术的飞速发展,迫使数学建模越来越被人们所重视,在一些机械、电机、土木、水利等工程技术中,数学的基本模型已极其普遍;在通讯、航天、微电子、自动化等高新技术领域,数学建模几乎是必不可少的工具,在一些经济、人口、生态、地质等新领域,用数学建模方法从事定量分析时,效果显著。目前,国际数学中开始通过开展高中数学建模活动,推广使用现代化技术来推动数学教育改革。发达国家都非常重视数学建模活动的开展。把大学数学建模向高中数学建模转移是国际数学近年来发展的一种趋势。 三、如何构建高中数学建模 为培养学生的建模意识,一线的中学数学教师首先要不断提高自身的数学建模意识和素养。也就意味着需要在中学教学内容上发生较大的变化,还意味着教育教学思想和观念也需要大的改变。高中数学教师需要学习数学科学的发展,还需要学习一些新的数学建模思维,并需要学习把中学数学课本知识应用于生活中

数学建模课程设计汇本参考模板

2015-2016第1学期数学建模课程设计题目:医疗保障基金额度的分配 : 学号: 班级: 时间:

摘要 随着人们生活水平的提高及社会制度的发展,医疗保险事业显得越来越重要,各企业也随之越来越注重员工的福利措施,医疗保障基金额度的分配也成为了人们的关注热点。扩大医疗保障受益人口也是政府和企业面临的难题,因而根据历史统计数据,合理的构造出拟合曲线,分析拟合函数的拟合程度,从而为基金的调配以及各种分配方案做方向上的指导。 本文针对A,B两个公司关于医疗保障基金额度的合理分配问题,根据两公司从1980-2003年统计的医疗费用支出数据,科学地运用了MATLAB软件并基于最小二乘法则进行了多项式曲线拟合,成功建立了医疗保障基金额度的分配模型。最后,对不同阶数的多项式拟合曲线的拟合程度进行了残差分析,并输出相关结果,得出拟合程度与多项式阶数的关联。 此问题建立在收集了大量数据的基础上,以及利用了MATLAB编程拟合曲线,使问题更加简单,清晰。该模型经过适当的改造,可以推广到股票预测,市场销售额统计等相关领域。

关键字:matlab,最小二乘多项式拟合,阶数,残差分析 一.问题重述 某集团下设两个子公司:子公司A、子公司B。各子公司财务分别独立核算。每个子公司都实施了对雇员的医疗保障计划,由各子公司自行承担雇员的全部医疗费用。过去的统计数据表明,每个子公司的雇员人数以及每一年龄段的雇员比例,在各年度都保持相对稳定。各子公司各年度的医疗费用支出见下表(附录1)。 试利用多项式数据拟合,得到每个公司医疗费用变化函数,并绘出标出原始数据的拟合函数曲线。需给出三种不同阶数的多项式数据拟合,并分析拟合曲线与原始数据的拟合程度。 二.模型假设 1.假设A,B两公司在1980年底才发放医疗保障基金。

高中数学建模之一

高中数学建模之一 以 函 数 为 模 型 的 应 用 题 南平市高级中学 林奕生 函数主要研究两个变量间的变化规律,它在现实生活中有着非常广泛的应用。以函数为模型的应用题是中学数学中最重要的内容之一,也是高考考查的热点之一。而从应用题中抽象出问题的数学特征,找出函数关系,解决实际问题也是中学数学教学的重要任务之一。问题世界中普遍存在着的最优化问题,常常可归结为函数的最值问题,通过建立相应的目标函数,确定变量的限制条件,运用函数知识和方法去解决. 例1: 某人在一山坡P 处观看对面山项上的一座铁塔,如图所示,塔高BC=80(米),塔所在的山高OB=220(米),OA=200(米),图中所示的山坡可视为直线l 且点P 在直线l 上,l 与水平地面的夹角为α ,tan α=1/2试问此人距水平地面多高时,观看塔的视角∠BPC 最大(不计此人的身高) (2005年天津卷,第20题) 解:如图所示,建立平面直角坐标系, 则)0,200(A ,)220,0(B ,)300,0(C . 直线l 的方程为αtan )200(-=x y ,即2 200-=x y . 设点P 的坐标为),(y x ,则)2 200,(-x x P (200>x ) 由经过两点的直线的斜率公式 x x x x k PC 2800300 2200 -= --= ,x x x x k PB 2640220 2 200 -=--= . 由直线PC 到直线PB 的角的公式得 640160288642640280012160 1tan 2 ?+-=-? -+= +-= x x x x x x x x k k k k BPC PC PB PC PB

数学建模报告

数学建模 班级:姓名:学号: 概述 数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。 不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解。数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。 数学建模应用 数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。 意义 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。 数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包含抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。

《数学建模》课程设计报告--常染色体遗传模型

《数学建模》课程设计 报告 课题名称:___常染色体遗传模型 系(院):理学院 专业:数学与应用数学 班级: 学生姓名:巫荣 学号: 指导教师:陈宏宇 开课时间:2011-2012 学年二学期 常染色体遗传模型摘要 为了揭示生命的奥秘, 遗传特征的逐代传播, 愈来愈受到人们更多的注意。我们通过问题分析,模型的建立,去解决生物学的问题。为了去研究理想状态下常染色体遗传的情况,我们通过建立随机组合时常染色体的遗传模型,可以计算出各种情况随机出现的百分率,并且可以通过常染色体遗传模型,算出各个情况的概率分布,并且通过模型,分析情况出现的稳定性。揭示了常染色体遗传的分布规律,揭示了下一代各情形变化的规律性和稳定性。 关键词:遗传; 随机; 百分率; 概率分布; 稳定 一、问题重述 问题产生背景

常染色体遗传中,后代从每个亲体的基因对中各继承一个基因,形成自己的基因对,基因对也称为基因型。如果我们所考虑的遗传特征是由两个基因A和a控制的,那么就有三种基因对,记为AA, Aa,aa 。例如,金鱼草由两个遗传基因决定花的颜色,基因型是AA的金鱼草开红花,Aa 型的开粉红色花,而aa型的开白花。又如人类眼睛的颜色也是通过常染色体遗传控制的。基因型是AA或Aa 的人,眼睛为棕色,基因型是aa的人,眼睛为蓝色。这里因为AA和Aa 都表示了同一外部特征,我们认为基因A支配基因a,也可以认为基因a对于A来说是隐性的。当一个亲体的基因型为Aa ,而另一个亲体的基因型是aa时,那么后代可以从aa型中得到基因a,从Aa 型中或得到基因A,或得到基因a。这样,后代基因型为Aa或aa的可能性相等。下面给出双亲体基因型的所有可能的结合,以及其后代形成每种基因型的概率,如下表所示。 父体—母体的基因型 AA ??AA AA ??Aa AA ??aa Aa ??Aa Aa ??aa aa ??aa 后代AA 1 1/2 0 1/4 0 0 基因Aa 0 1/2 1 1/2 1/2 0 型aa 0 0 0 1/4 1/2 1 问题描述 题目:农场的植物园中某种植物的基因型为AA, Aa和aa。农场计划采用AA型的植物与每种基因型植物相结合的方案培育植物后代。那么经过若干年后,这种植物的任一代的三种基因型分布如何? 二、问题分析 在本问题中要知道每一代的基因分布,首先要知道上一代的基因型分布,在自由组合后的所有子代可能出现的基因型(上面已经给出)。为了求出每一代的基因型分布,第一步写出第一代的基因型分布;第二步推出第n+1代的基因型分布与第n代的基因型分布的关系;第三步利用差分方程求出每一代的每种基因型分布通项从而求得任一子代三种基因型的概率分布。 现该农场的植物园中某种植物的基因型为AA,Aa和aa.采用AA型基因的植物相结合培育后代,求若干年后这种植物的任一代的三种基因型分布,首先分析出初始里,AA,Aa,aa这三种基因型植物的大致分布,首先必须分析出初

高中数学新教材中的数学建模

高中数学新教材中的数学建模 摘要:数学建模作为沟通数学世界与现实世界的桥梁,近年来逐渐成为数学教育界所讨论的热点。各国与各地区的数学课程改革都将学生数学建模思想的形成及数学建模能力的培养作为数学教育的重要目标之一。2017年我国正式颁布了《普通高中数学课程标准(2017年版)》,将“数学建模”列为六大数学核心素养之一,并将数学建模活动与数学探究活动设置为高中数学课程内容的主线之一,要求其贯穿于必修与选修课程中。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对高中数学新教材中的数学建模提出了一些建议,仅供参考。 关键词:高中数学;新教材;数学建模 引言 在新的课程体系中,数学建模是重要的板块内容,要求重视学生数学建模活动,引导学生解决实际问题,理解数学知识和生活之间的联系,体会数学在生活中的价值。数学建模实现数学知识的有效扩展,对抽象内容进行概括总结。加强高中数学建模教学,强化学生数学思维,有效解答数学问题,促使问题有效转化,深层次分析和解决数学问题,实现数学模型构建,提高课堂活动有效性。因此,作为高中数学教师,需要以数学新教材作为基础,优化建模教学活动,实现课堂教学任务和目标。 一、数学建模与数学应用题的差异 数学建模的特点:问题来源于现实生活,原汁原味;因为现实生活的复杂性,为了简化模型,往往需要提出一些合理的假设;模型多样化,可以不断地优化完善;得到的结果需要返回现实情境中进行检验。应用题是编者根据现实情境进行合理简化后编制而成的,有浓厚的“人为编制”的味道。另外,应用题的解答流程与建模问题的解答流程并不完全一致,往往应用题都有明确的答案,模型也较为单一。 二、高中数学新教材建模教学得意义 (一)建立学生的数学应用意识 在高中数学教学过程中,教师应让学生依照现实生活的实际问题出发,通过建立数学模型帮助学生利用以前学习过的知识解决遇到的新问题。在数学建模过程中,教师要使学生意识到学习数学的重要性,让学生明白数学来源于生活,用于生活,提高学生对数学的使用意识。教师还可以从学生的日常生活中选取一些与数学知识点有关的问题,并通过数学建模思想与学生进行交流沟通,帮助学生更好地理解数学和运用数学。 (二)培养学生综合能力 在面对数学教学中的实际问题时,教师可以采用数学建模思想进行教学,然而有些数学实际问题并没有固定的标准解答方式,导致所要解答的问题没有唯一结论。为此,高中数学教师应培养学生具有敏锐的观察力,通过逻辑推理对问题进行大胆猜测,以此提高学生的创新能力。只有这样,我们才能在数学建模过程中提高学生的综合能力。 三、高中数学新教材建模教学要点 (一)几何课堂活动的建模教学

数学建模感想

学习数学建模心得体会 这学期参加数学建模培训,使我感触良多:它所教给我们的不单是一些数学方面的知识,更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高。它还让我了解了多种数学软件,以及运用数学软件对模型进行求解。 到目前为止,我们已经学习科学计算与数学建模这门课程半个学期了,渐渐的对这门课程有点了解了。我觉得开设数学建模这一门学科是应了时代的发展要求,因为随着科学技术的发展,特别是计算机技术的飞速发展和广泛应用,科学研究与工程技术对实际问题的研究不断精确化、定量化、数字化,使得数学在各学科、各领域的作用日益增强,而数学建模在这一过程中的作用尤为突出。在前一阶段的学习中我了解到它不仅仅是参加数学建模比赛的学生才要学的,也不仅仅是纯理论性的研究学习,这门课程是在实际生产生活中有很大的应用,突破了以前大家对数学的误解,也在一定程度上培养了我们应用数学工具解决实际问题的能力。具体结合教材内容说,在很多时候课本里的都是引用实际生产生活的例子,这样我们更能够切切实实感受到这门课程对实际生产生活的帮助,而并非是我们空想着学这门课有什么作用啊,简直是浪费时间啊什么的。现在我就说说我到目前为止学到了什么,首先,我知道了数学建模的基本步骤:第一步我们肯定是要将现实问题的信息归纳表述为我们的数学模型,然后对我们建立的数学模型进行求解,这一步也可以说是数学模型的解答,最后一步我们要需要从那个数学世界回归到现实世界,也就是将数学模型的解答转化为对现实问题的解答,从而进一步来验证现实问题的信息,这一步是非常重要的一个环节,这些结果也需要用实际的信息加以验证。 这个步骤在一定程度上揭示了现实问题和数学建模的关系,一方面,数学建模是将现实生活中的现象加以归纳、抽象的产物,它源于现实,却又高于现实,另一方面,只有当数学模型的结果经受住现实问题的检验时,才可以用来指导实践,完成实践到理论再回归到实践的这一循环。 数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译,归纳的产物。通过对数学模型的假设、求解、验证,得到数学上的解答,再经过翻译回到现实对象,给出分析、决策的结果。其实,数学建模对我们来说并不陌生,在我们的日常生活和工作中,经常会用到有关建模的概念。例如,我们平时出远门,会考虑一下出行的路线,以达到既快速又经济的目的;一些厂长经理为了获得更大的利润,往往会策划出一个合理安排生产和销售的最优方案……这些问题和建模都有着很大的联系。而在学习数学建模训练以前,我们面对这些问题时,解决它的方法往往是一种习惯性的思维方式,只知道该这样做,却不很清楚为什么会这样做,现在,我们这种陈旧的思考方式己经在被数学建模训练中培养出的多角度、层次分明、从本质上区分问题的新颖多维的思考方式所替代。这种凝聚了许多优秀方法为一体的思考方式一旦被你把握,它就转化成了你自身的素质,不仅在你以后的学习工作中继续发挥作用,也为你的成长道路印下了闪亮的一页。 数学建模所要解决的问题决不是单一学科问题,它除了要求我们有扎实的数学知识外,还需要我们不停地去学习和查阅资料,除了我们要学习许多数学分支问题外,还要了解工厂生产、经济投资、保险事业等方面的知识,这些知识决不是任何专业中都能涉猎得到的。它

数学建模做题步骤及注意事项【数模经验谈】

拿到建模题目以后,按照一下流程去分工合作 红色表示步骤蓝色表示注意事项 一、第一天上午 1. 各自对立思考1个小时,主要分析题目的问题背景,已知条件,建模目的等问题。至少每人必须提出10到15个问题,并回答自己的问题。 2. 重点用语言的形式表述清楚问题的结构,即用语言描述自己的初步模型。(要自己提出的模型,可能就会产生一些假设。) 3. 再和队友讨论。讨论1个小时。形成自己团队的初步模型,同样是以语言形式描述的。 4. 接下来查找一些文献,讨论修改团队的模型,形成一个最终较完整的模型。并根据讨论最后形成对问题的统一认识,形成问题重述部分的内容。 注:1)如果问题有好几问,可以重点讨论第一个问题,但是也要考虑其他问题与第一问的关系!(一般建模中的几问都是有一定联系得);也可以同时考虑,同时建模。 2)注意参考文献的处理,参考别人的方法一定要在文中注明!这也是要求一直留意查找文献的目的。【随时记录】 二、第一天下午 将自己团队的模型数学化,用数学符号和数学语言公式的形式,表述自己的模型。此时会继续需要查文献,产生一些假设条件,并产生自己论文中的符号说明。

三、第二天上午 一个人开始写文章,语言重在逻辑清晰,叙述简洁明了!图、表准确。文章格式正确、内容完整。(问题重述,问题分析,模型假设,符号说明,模型形式,以及参考文献都已经在第一天的讨论中有了一定的共识。) 其余两个人(在不清楚时3人讨论),开始考虑第一个问题的模型的求解,即研究模型的解法。查找文献或者自己提出对模型的求解方法。此时可能需要继续对第一天建立的模型进行修改,简化等处理。(讨论后,及时告诉写文章的队友)。 四、第二天下午 写文章的继续。 编程的开始编程计算模型。此时,可能需要根据所采取的算法对模型的表述重新修改。 另一人帮忙编程,并开始考虑第二个、第三个问题的模型及求解方法。并一起讨论,形成共识,写进文章中。(此时,同样可能需要查文献,符号表示,产生假设)【注意是两个人求解,一个MATLAB,一个MATHEMATICA】 五、第三天上午 应该给出所有问题的计算结果了(最迟下午6点前)。 产生论文初稿。 六、第三天下午 进行模型的分析。主要是分析编程计算出的解的现实意义等,通过图、

高中开设数学建模课程的意义与定位_1

高中开设数学建模课程的意义与定位 开设高中数学建模课程有利于推动高中数学课程的教学改革和发展,下面是小编搜集的一篇探究高中数学建模课程建设的论文范文,欢迎阅读查看。 1、高中开设数学建模课程的背景 在高中设置的课程中,数学是一门必修课程,也是高考比重最大的一门课程,其最终目标是将数学知识融入现实问题中去,从而解决问题,这也是教育教学的最终目的。 要达到教育教学的最终目的,必须改革高中的数学课程教学,建设高中数学建模课程。高中数学建模课程可以根据简单的现实问题设置,针对实际生活中的一些简单问题进行适当的假设,建立高中数学知识能解决该问题的数学模型,进而解决该实际问题。因此,可以说高中数学建模课程是利用所学高中数学知识解决实际问题的课程,是将高中数学知识应用的一门课程,是培养出高技能人才的基础课程。 国家教育部制定的高中数学课程标准,重点强调:"要重视高中学生从自己的生活经验和所学知识中去理解数学、学习数学和应用数学,通过自己的感知和实际操作,掌握基本的高中数学知识和数学逻辑思维能力,让高中生体会到数学的乐趣,对数学产生兴趣,让其感觉到数学就在身边。"但是现实中高中数学的教学情况堪忧,基本上都是满堂灌的教学,学生不会应用,对数学毫无兴趣可言,主要体现在三个方面。 第一,虽然有很多学生以高分成绩进入高中学习,但是其数学应

用的基础非常差,基本上是会生搬硬套,不会解决实际问题,更不会将数学知识联系到生活中来;也有少数学生数学基础差,没有养成好的数学学习习惯,导致产生厌恶数学的情绪,数学基础知识都没学好,更不用说是用数学解决实际问题。这少数学生就是上课睡觉混日子,根本不去学习,这与高中数学课程的开设目标截然不符。 第二,高中数学课程的教学内容与实际问题严重脱节,高中的数学教材中涉及的数学知识基本上都是计算内容,而不是用来处理和解决生活问题的,更是缺少数学与其他学科(比如化学、物理、生物、地理等)的相互渗透,即便高中数学课程中有一些数学应用的例子,也属于选学内容,教师根本不去讲、不涉及,这样导致高中数学课的教学达不到其教学目的,发挥不出功能。当前的高中数学课程就是教师讲基本的数学知识,学生记忆、计算、生搬硬套的过程,造成高中学生知识面窄,思维不够发散,与高中数学教学的任务严重不符,脱离了真正数学教学的轨道。 第三,一些高中数学教师教学方法单一,纯粹就是黑板粉笔授课,实行满堂灌,不仅缺乏多媒体等现代化教学手段教学,更是没有所谓的数学实验课程。这样的教学方法造成学生被动学习,无法理解,无法应用,导致大批学生产生厌学情绪。教师讲解基本的数学内容,要求学生记住公式,然后利用公式和常用的方法去做题,其目的是去应对高考。对高中学生进行问卷调查发现,当前的高中学生中有80% 多的学生普遍认为数学很难学,不能理解,更不用说去应用。当前的高中数学教学模式使得学生更加反感数学学习,从而使得高中数学教

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