数学建模试题
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09级数模试题1. 把四只脚的连线呈长方形的椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然后稍微挪动几次,就可以使四只脚同时着地,放稳了。
试作合理的假设并建立数学模型说明这个现象。
(15分)解:对于此题,如果不用任何假设很难证明,结果很可能是否定的。
因此对这个问题我们假设 :(1)地面为连续曲面(2)长方形桌的四条腿长度相同(3)相对于地面的弯曲程度而言,方桌的腿是足够长的(4)方桌的腿只要有一点接触地面就算着地。
那么,总可以让桌子的三条腿是同时接触到地面。
现在,我们来证明:如果上述假设条件成立,那么答案是肯定的。
以长方桌的中心为坐标原点作直角坐标系如图所示,方桌的四条腿分别在A 、B 、C 、D 处,A 、B,C 、D的初始位置在与x 轴平行,再假设有一条在x 轴上的线ab,则ab 也与A 、B ,C 、D 平行。
当方桌绕中心0旋转时,对角线 ab 与x 轴的夹角记为θ。
容易看出,当四条腿尚未全部着地时,腿到地面的距离是不确定的。
为消除这一不确定性,令 ()f θ为A 、B 离地距离之和,()g θ为C 、D 离地距离之和,它们的值由θ唯一确定。
由假设(1),()f θ,()g θ均为θ的连续函数。
又由假设(3),三条腿总能同时着地, 故()f θ()g θ=0必成立(∀θ)。
不妨设(0)0f =,(0)0g >g (若(0)g 也为0,则初始时刻已四条腿着地,不必再旋转),于是问题归结为:已知()f θ,()g θ均为θ的连续函数,(0)0f =,(0)0g >且对任意θ有00()()0f g θθ=,求证存在某一0θ,使00()()0f g θθ=。
证明:当θ=π时,AB 与CD 互换位置,故()0f π>,()0g π=。
作()()()h f g θθθ=-,显然,()h θ也是θ的连续函数,(0)(0)(0)0h f g =-<而()()()0h f g πππ=->,由连续函数的取零值定理,存在0θ,00θπ<<,使得0()0h θ=,即00()()f g θθ=。
数学建模试卷及参考答案一、选择题1. 已知函数 $y = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 7$,求导数函数 $y'$ 的值。
A) $6x^2 - 10x + 3$\B) $6x - 10x^2 + 3$\C) $6x - 10x + 3$\D) $6x^2 - 10x^2 + 3$答案:A2. 设矩形的长为 $x$,宽为 $y$,满足 $x^2 + y^2 = 25$。
当矩形的面积最大时,求矩形的长和宽。
A) 长为 4,宽为 3\B) 长为 5,宽为 3\C) 长为 4,宽为 2.5\D) 长为 5,宽为 2.5答案:A3. 一条直线过点 $A(1,2)$ 和点 $B(3,-1)$,与另一条直线 $2x + y - 4 = 0$ 平行。
求该直线的方程。
A) $2x - y + 3 = 0$\B) $2x - y - 3 = 0$\C) $-2x + y - 3 = 0$\D) $2x - y - 5 = 0$答案:B4. 已知函数 $y = e^x$,求 $y$ 的微分值。
A) $e^x$\B) $e^x + C$\C) $e^x - C$\D) $C \cdot e^x$答案:A5. 一辆汽车以每小时 60 公里的速度行驶,途中经过两座相距 60 公里的城市。
假设两座城市间有一辆以每小时90 公里的速度行驶的列车,两车同时出发。
求两辆车首次相遇的时间。
A) 0.5 小时\B) 1 小时\C) 1.5 小时\D) 2 小时答案:A二、填空题6. 已知函数 $f(x) = \sin(x)$,求函数 $g(x) = f^{\prime}(x)$。
答案:$g(x) = \cos(x)$7. 若直线 $3x + ky = 2$ 与直线 $2x - y = 3$ 相垂直,则 $k$ 的值为\_\_\_。
答案:$k = 6$8. 设抛物线 $y = ax^2 - 3x + 2$ 的顶点为 $(2,1)$,则 $a$ 的值为\_\_\_。
数学建模 试卷及参考答案一.概念题(共3小题,每小题5分,本大题共15分)1、一般情况下,建立数学模型要经过哪些步骤?(5分)答:数学建模的一般步骤包括:模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。
2、学习数学建模应注意培养哪几个能力?(5分)答:观察力、联想力、洞察力、计算机应用能力。
3、人工神经网络方法有什么特点?(5分)答:(1)可处理非线性;(2)并行结构.;(3)具有学习和记忆能力;(4)对数据的可容性大;(5)神经网络可以用大规模集成电路来实现。
二、模型求证题(共2小题,每小题10分,本大题共20分)1、 某人早8:00从山下旅店出发,沿一条路径上山,下午5:00到达山顶并留宿.次日早8:00沿同一路径下山,下午5:00回到旅店.证明:这人必在2天中同一时刻经过路途中某一地点(15分) 证明:记出发时刻为t=a,到达目的时刻为t=b,从旅店到山顶的路程为s.设某人上山路径的运动方程为f(t), 下山运动方程为g(t),t 是一天内时刻变量,则f(t),g(t)在[a,b]是连续函数。
作辅助函数F(t)=f(t)-g(t),它也是连续的,则由f(a)=0,f(b)>0和g(a)>0,g(b)=0,可知F (a )<0, F(b)>0,由介值定理知存在t0属于(a,b)使F(t0)=0, 即f(t0)=g(t0) 。
2、三名商人各带一个随从乘船过河,一只小船只能容纳二人,由他们自己划行,随从们秘约,在河的任一岸,一旦随从的人数比商人多,就杀人越货,但是如何乘船渡河的大权掌握在商人们手中,商人们怎样才能安全渡河呢?(15分)解:模型构成记第k 次渡河前此岸的商人数为k x ,随从数为k y ,k=1,2,........,k x ,k y =0,1,2,3。
将二维向量k s =(k x ,k y )定义为状态。
安全渡河条件下的状态集合称为允许状态集合,记做S 。
2023全国数学建模题目一、选择题(每题3分,共15分)下列哪个数不是质数?A. 2B. 3C. 9D. 13若一个圆的半径是5cm,则它的面积是多少平方厘米?A. 25πB. 50πC. 75πD. 100π下列哪个方程表示的是一条直线?A. y = x²B. y = 2x + 1C. y = 1/xD. xy = 1下列哪个数最接近√10?A. 2B. 3C. 4D. 5一个三角形的两边长分别为3和4,第三边的取值范围是多少?A. 1 < x < 7B. 2 < x < 8C. 3 < x < 9D. 4 < x < 10二、填空题(每题4分,共20分)绝对值等于5的数是_______。
已知|a - 3| + (b + 2)² = 0,则 a + b = _______。
已知一个正方体的棱长是6cm,则它的体积是_______ cm³。
方程2x - 3 = 5 的解是x = _______。
已知扇形的圆心角为120°,半径为3cm,则扇形的面积是_______ cm²。
三、计算题(每题10分,共30分)计算:√27 - | - 2| + (1/2)^(-1) - (π - 3)^0。
解方程组:{x + 2y = 5,3x - y = 8.}已知一个矩形的面积是48cm²,一边长为6cm,求另一边长。
四、应用题(每题15分,共30分)某商店购进一批苹果,进价为每千克5元,售价为每千克8元。
若商店想要获得至少300元的利润,则至少需要售出多少千克的苹果?一辆汽车从A地开往B地,前两小时行驶了120km,后三小时行驶了180km。
求这辆汽车的平均速度。
数学建模小学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项是偶数?A. 2B. 3C. 4D. 5答案:A2. 一个长方形的长是8厘米,宽是4厘米,那么它的面积是多少平方厘米?A. 16B. 24C. 32D. 48答案:C3. 一个数的3倍是45,这个数是多少?A. 15B. 12C. 10D. 5答案:A4. 一个班级有40名学生,其中女生占全班人数的1/3,那么女生有多少人?A. 10B. 13D. 20答案:D5. 一个数加上它的一半等于10,这个数是多少?A. 5B. 6C. 7D. 8答案:B6. 一个圆的直径是10厘米,那么它的半径是多少厘米?A. 5B. 10C. 15D. 20答案:A7. 一个数的4倍是32,这个数是多少?A. 6B. 8C. 10D. 12答案:B8. 一个班级有60名学生,其中男生占全班人数的2/3,那么男生有多少人?A. 40B. 50C. 60D. 809. 一个数减去它的1/4等于9,这个数是多少?A. 12B. 11C. 10D. 9答案:A10. 一个长方形的长是10厘米,宽是5厘米,那么它的周长是多少厘米?A. 30B. 25C. 20D. 15答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个数的5倍加上20等于50,这个数是______。
答案:62. 一个数的3倍减去10等于20,这个数是______。
答案:103. 一个班级有50名学生,其中男生占全班人数的3/5,那么男生有______人。
答案:304. 一个数的2倍减去5等于15,这个数是______。
答案:105. 一个长方形的长是12厘米,宽是8厘米,那么它的面积是______平方厘米。
答案:96三、解答题(每题10分,共50分)1. 一个数的4倍加上8等于40,求这个数。
答案:设这个数为x,则有4x + 8 = 40。
解这个方程,我们得到4x = 32,所以x = 8。
数学建模模拟试题及答案一、填空题(每题 5 分,共 20 分)1.一个连通图能够一笔画出的充分必要条件是.2. 设银行的年利率为 0.2,则五年后的一百万元相当于现在的万元.3. 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10o C;(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 .4. 如图一是一个邮路,邮递员从邮局 A 出发走遍所有 A长方形街路后再返回邮局 .若每个小长方形街路的边长横向均为 1km,纵向均为 2km,则他至少要走 km .二、分析判断题(每题 10 分,共 20 分)1. 有一大堆油腻的盘子和一盆热的洗涤剂水。
为尽量图一多洗干净盘子,有哪些因素应予以考虑?试至少列出四种。
2. 某种疾病每年新发生 1000 例,患者中有一半当年可治愈 .若 2000 年底时有1200 个病人,到 2005 年将会出现什么结果?有人说,无论多少年过去,患者人数只是趋向 2000 人,但不会达到 2000 人,试判断这个说法的正确性 .三、计算题(每题 20 分,共 40 分)1. 某工厂计划用两种原材料A, B 生产甲、乙两种产品,两种原材料的最高供应量依次为 22 和 20 个单位;每单位产品甲需用两种原材料依次为 1 、1 个单位,产值为 3 (百元);乙的需要量依次为 3、1 个单位,产值为 9 (百元);又根据市场预测,产品乙的市场需求量最多为 6 个单位,而甲、乙两种产品的需求比不超过 5: 2,试建立线性规划模型以求一个生产方案,使得总产值达到最大,并由此回答:(1) 最优生产方案是否具有可选择余地?若有请至少给出两个,否则说明理由 .(2) 原材料的利用情况 .2. 两个水厂A1 , A2将自来水供应三个小区B1 , B2 , B3 , 每天各水厂的供应量与各小区的需求量以及各水厂调运到各小区的供水单价见下表 .试安排供水方案,使总供水费最小?四、 综合应用题(本题 20 分)某水库建有 10 个泄洪闸,现在水库的水位已经超过安全线,上游河水还在不断地流入 水库.为了防洪,须调节泄洪速度 .经测算,若打开一个泄洪闸, 30 个小时水位降至安全线, 若打开两个泄洪闸, 10 个小时水位降落至安全线 .现在,抗洪指挥部要求在 3 个小时内将水 位降至安全线以下,问至少要同时打开几个闸门?试组建数学模型给予解决 .注:本题要求按照五步建模法给出全过程 .小区 单价/元水厂A1A供应量 / t170B34B11 07 1B26数学建模 06 春试题模拟试题参考解答一、填空题(每题 5 分,共 20 分)1. 奇数顶点个数是 0 或 2;2. 约 40.1876 ;3. N = Kn(T10) / p, (T > 10 0 C), K 是比例常数; 4. 42.二、分析判断题(每题 10 分,共 20 分)1. 解: 问题与盘子、水和温度等因素直接相关,故有相关因素:盘子的油腻程度,盘子的温度,盘子的尺寸大小;洗涤剂水的温度、浓度; 刷洗地点 的温度等.注:列出的因素不足四个,每缺一个扣 2.5 分。
一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列哪项不是数学建模的基本步骤?A. 提出问题B. 收集数据C. 分析问题D. 解决问题2. 下列哪个公式是求解一元二次方程的公式?A. \( x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \)B. \( y = mx + b \)C. \( z = \frac{a}{b} \)D. \( \sin(\theta) = \frac{opposite}{hypotenuse} \)3. 在下列函数中,哪个函数的图像是一条直线?A. \( f(x) = x^2 + 2x + 1 \)B. \( f(x) = 2x + 3 \)C. \( f(x) = \sqrt{x} \)D. \( f(x) = \log_2(x) \)4. 下列哪个单位是测量长度的国际单位?A. 米(m)B. 千克(kg)C. 秒(s)D. 安培(A)5. 在下列几何图形中,哪个图形是轴对称的?A. 正方形B. 长方形C. 三角形D. 圆形二、填空题(每题5分,共20分)6. 若一个长方体的长、宽、高分别为a、b、c,则其体积V可以表示为______。
7. 若一个圆的半径为r,则其周长C可以表示为______。
8. 若一个等差数列的首项为a1,公差为d,第n项为an,则an可以表示为______。
9. 若一个等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,则an可以表示为______。
10. 若一个直角三角形的两条直角边分别为a和b,斜边为c,则根据勾股定理,c 可以表示为______。
三、解答题(每题15分,共45分)11. (15分)某学校计划组织一次校园运动会,共有50名学生报名参加。
已知参加100米短跑的学生有20人,参加200米中长跑的学生有15人,参加跳远的学生有10人。
请根据这些信息,建立一个数学模型来分析参加不同运动项目的学生人数之间的关系。
12. (15分)某商店销售一种新产品,已知每件产品的成本为100元,售价为150元。
高中数学建模试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 数学建模的一般步骤不包括以下哪一项?A. 问题提出B. 模型假设C. 模型求解D. 数据收集答案:D2. 在数学建模中,模型的验证通常不包括以下哪一项?A. 模型的逻辑性检验B. 模型的适用性检验C. 模型的稳定性检验D. 模型的美观性检验答案:D3. 以下哪一项不是数学建模中常用的方法?A. 微分方程B. 线性规划C. 概率论D. 文学创作答案:D4. 在数学建模中,以下哪一项不是模型的要素?A. 模型的假设B. 模型的变量C. 模型的参数D. 模型的结论答案:D5. 数学建模中,以下哪一项不是模型的分类?A. 确定性模型B. 随机性模型C. 静态模型D. 动态模型答案:C6. 在数学建模中,以下哪一项不是模型的构建过程?A. 模型的假设B. 模型的建立C. 模型的求解D. 模型的发表答案:D7. 数学建模中,以下哪一项不是模型的分析方法?A. 数值分析B. 符号计算C. 图形分析D. 文字描述答案:D8. 在数学建模中,以下哪一项不是模型的优化方法?A. 线性规划B. 非线性规划C. 动态规划D. 统计分析答案:D9. 数学建模中,以下哪一项不是模型的应用领域?A. 工程技术B. 经济管理C. 生物医学D. 音乐艺术答案:D10. 在数学建模中,以下哪一项不是模型的评估标准?A. 模型的准确性B. 模型的简洁性C. 模型的可解释性D. 模型的复杂性答案:D二、填空题(每题4分,共20分)1. 数学建模的一般步骤包括:问题提出、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析、模型验证和______。
答案:模型报告2. 在数学建模中,模型的假设应该满足______、______和______。
答案:科学性、合理性、可行性3. 数学建模中,模型的求解方法包括解析方法和______。
答案:数值方法4. 数学建模中,模型的分析方法包括______、______和______。
数学建模题目及答案-数学建模100题假设每个宿舍的委员数与该宿舍的学生数成比例,即每个宿舍的委员数为该宿舍学生数除以总学生数的比例乘以10.则A宿舍应分配的委员数为235/1000×10=2.35,但委员数必须为整数,所以可以向上取整,即A宿舍分配3个委员。
同理,B宿舍应分配的委员数为333/1000×10=3.33,向上取整为4个委员;C宿舍应分配的委员数为432/1000×10=4.32,向下取整为4个委员。
因此,A宿舍分配3个委员,B宿舍分配4个委员,C宿舍分配3个委员,剩下的委员数(10-3-4-3=0)为0.按照各宿舍人数占总人数的比例分配各宿舍的委员数。
设A宿舍、B宿舍、C宿舍的委员数分别为x、y、z人。
根据题意,我们可以列出以下方程组:x + y + z = 10x/10 = 235/1000y/10 = 333/1000z/10 = 432/1000其中,小数部分最大的整数进1,其余取整数部分。
解方程组得到x=3,y=3,z=4.因此,A宿舍、B宿舍、C宿舍的委员数分别为3、3、4人。
一家饲养场每天投入5元资金用于饲料、设备、人力,预计每天可使一头80公斤重的生猪增加2公斤。
假设生猪出售的市场价格为每公斤8元,每天会降低0.1元。
我们设在第t天出售这样的生猪(初始重80公斤的猪)可以获得的利润为z元。
根据题意,我们可以列出以下方程:每头猪投入:5t元产出:(8-0.1t)(80+2t)元利润:Z = 5t +(8-0.1t)(80+2t)=-0.2 t^2 + 13t +640我们可以求得二次函数的顶点,即t=32.5时,Z取得最大值851.25元。
因此,该饲养场应该在第33天出售这样的生猪,以获得最大利润。
一家奶制品加工厂用牛奶生产A1、A2两种奶制品,1桶牛奶可以在设备甲上用12小时加工成3公斤A1,或者在设备乙上用8小时加工成4公斤A2.市场需求量与生产量相等,每公斤A1获利24元,每公斤A2获利16元。
《数学模型》试卷一、基本问题。
(本大题共2小题,每小题20分,共40分)1.在七项全能中对于跳高运动的记分点方法由下式给出:c b m a P )(-=其中m c b a ,348.1,0.75,84523.1===是跳的高度(按cm 计)。
求跳的高度为183cm 的记分点,并确定积分1000点需要跳的高度。
2.铁匠用直条铁做蹄铁,把直条铁弯成通常铁蹄的形状。
为求得铁条需要的长度,要测量蹄的宽度(W 英寸),并用下列形式的公式:b aW L +=求得需要的条长度(L 英寸)。
试用下列数据求的a 和b 的估计值。
并得出该公式的估计式。
宽W (英寸) 长L (英寸)6.50 12.005.75 13.50二、渔场捕捞问题。
(本大题共3小问,每小问20分。
满分共60分。
)三、在渔场中捕鱼,从长远利益而言,通常希望既使渔场中鱼量保持不变,又能达到最大的捕获量。
假设:(1)在无捕捞的情况下,鱼量的变化符合Logistic 模型:)1(Nx rx dt dx -=,其中:r 为固有增长率,N 是渔场资源条件下最大鱼量;(2)在捕捞的情况下,设单位时间的捕捞量与渔场中的鱼量成正比。
1.建立在有捕捞的情况下,渔场的产量模型;2.研究该模型鱼量的稳定性;3.找出该模型下适合的捕捞量。
《数学建模》考试卷(答案)一、1.解:把183,348.1,0.75,84523.1====m c b a 代入记分公式,得348.1)0.75183(84523.1)(-⨯=-=c b m a P =348.110884523.1⨯(=1016.5)由公式c b m a P )(-=,有c b m a P )(-=,解得公式:b a P m c +=1)( 把1000,348.1,0.75,84523.1====P c b a 代入上式,得b aP m c +=1)( 0.7594.5410.75)84523.11000(74184.0348.11+=+= (=106.7+75.0=181.7)2.解:把两组数据00.12,50.6==L W 和50.13,75.5==L W 分别代入公式 b aW L +=得方程组:⎩⎨⎧+=+=b a b a 75.55.135.60.12 解得:⎩⎨⎧=-=252b a 所以b a ,的估计值为:25,2^^=-=b a 。
数学建模基础期末考试试题# 数学建模基础期末考试试题## 一、选择题(每题3分,共30分)1. 数学建模的基本步骤不包括以下哪一项?A. 问题定义B. 数据收集C. 模型构建D. 编程实现2. 在数学建模中,以下哪一项不是模型的类型?A. 确定性模型B. 随机性模型C. 线性模型D. 非线性模型3. 以下哪个是数学建模中常用的优化算法?A. 遗传算法B. 神经网络C. 决策树D. 支持向量机4. 在进行数学建模时,以下哪个步骤是不必要的?A. 模型验证B. 模型分析C. 模型求解D. 模型编程5. 以下哪个不是数学建模中的数据预处理方法?A. 数据清洗B. 数据标准化C. 数据可视化D. 数据压缩6. 在数学建模中,以下哪个是模型的评估指标?A. 准确率B. 召回率C. F1分数D. 所有上述7. 下列哪一项不是数学建模的基本原则?A. 可解释性B. 可操作性C. 可验证性D. 复杂性8. 在数学建模中,以下哪个不是模型的构建方法?A. 基于物理的模型B. 基于经验的模型C. 基于统计的模型D. 基于直觉的模型9. 在数学建模中,以下哪个是模型的优化方法?A. 梯度下降法B. 牛顿法C. 蒙特卡洛法D. 所有上述10. 在数学建模中,以下哪个不是模型的验证方法?A. 交叉验证B. 留一法验证C. 随机抽样验证D. 正向验证## 二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述数学建模的基本流程,并说明每个步骤的重要性。
2. 描述数学建模中模型评估的常用方法,并解释它们的作用。
## 三、应用题(每题25分,共50分)1. 假设你正在为一家零售商进行库存管理的数学建模。
请描述你将如何定义问题、收集数据、构建模型、求解模型以及验证模型。
2. 给定一个实际问题:预测某城市未来一年的月均温度。
请列出你将使用的建模步骤,并简述你将如何应用这些步骤来解决这个问题。
请注意,以上试题仅供参考,具体考试内容和形式可能因课程设置和教师要求而有所不同。
数学模型试题及答案解析一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个不是数学模型的特征?A. 抽象性B. 精确性C. 可验证性D. 复杂性答案:D2. 数学模型的建立通常不包括以下哪个步骤?A. 定义问题B. 收集数据C. 建立假设D. 验证结果答案:D3. 在数学建模中,以下哪个不是模型分析的方法?A. 定性分析B. 数值分析C. 图形分析D. 统计分析答案:D4. 数学模型的验证不包括以下哪项?A. 内部一致性检验B. 与已知结果比较C. 与实验数据比较D. 模型的优化答案:D5. 在数学建模中,以下哪个不是模型的类型?A. 确定性模型B. 随机模型C. 动态模型D. 静态模型答案:D6. 以下哪个是数学模型的典型应用领域?A. 经济学B. 物理学C. 生物学D. 所有以上答案:D7. 数学模型的建立过程中,以下哪个步骤是不必要的?A. 问题定义B. 假设建立C. 模型求解D. 模型展示答案:D8. 数学模型的分析中,以下哪个不是常用的工具?A. 微分方程B. 线性代数C. 概率论D. 量子力学答案:D9. 在数学建模中,以下哪个不是模型的评估标准?A. 准确性B. 可解释性C. 简洁性D. 复杂性答案:D10. 数学模型的建立过程中,以下哪个步骤是至关重要的?A. 问题定义B. 数据收集C. 模型求解D. 模型验证答案:A二、多项选择题(每题5分,共20分)11. 数学模型的建立过程中,以下哪些步骤是必要的?A. 问题定义B. 数据收集C. 模型求解D. 模型验证答案:ABCD12. 数学模型的类型包括以下哪些?A. 确定性模型B. 随机模型C. 动态模型D. 静态模型答案:ABCD13. 数学模型的分析方法包括以下哪些?A. 定性分析B. 数值分析C. 图形分析D. 统计分析答案:ABCD14. 数学模型的验证包括以下哪些?A. 内部一致性检验B. 与已知结果比较C. 与实验数据比较D. 模型的优化答案:ABC三、填空题(每题4分,共20分)15. 数学模型的建立通常包括定义问题、______、建立假设和模型求解四个步骤。
数学建模期末考试试题# 数学建模期末考试试题## 第一部分:选择题### 题目1在数学建模中,以下哪个选项不是模型的组成部分?A) 假设B) 目标C) 约束条件D) 计算工具### 题目2以下哪个是线性规划问题的一个特征?A) 目标函数和约束条件都是非线性的B) 目标函数和约束条件都是线性的C) 目标函数是线性的,约束条件是非线性的D) 目标函数是非线性的,约束条件是线性的### 题目3在数学建模中,敏感性分析的主要目的是什么?A) 确定模型的最优解B) 评估模型参数变化对结果的影响C) 简化模型结构D) 确定模型的稳定性## 第二部分:简答题简述数学建模中模型的校验过程。
### 题目2解释什么是多目标优化问题,并给出一个实际应用的例子。
### 题目3在进行数学建模时,为什么需要对模型进行敏感性分析?请说明其重要性。
## 第三部分:应用题### 题目1假设你被要求为一家工厂设计一个生产调度模型。
工厂有三种产品A、B和C,每种产品都需要经过三个不同的生产阶段:加工、装配和包装。
每个阶段的机器数量有限,且每种产品在每个阶段所需的时间不同。
请建立一个线性规划模型来最大化工厂的日利润。
### 题目2考虑一个城市交通流量的优化问题。
城市有多个交叉路口,每个交叉路口在不同时间段的交通流量是不同的。
如何建立一个数学模型来预测交通流量,并提出减少交通拥堵的策略?### 题目3一个公司想要评估其产品在市场上的竞争力。
公司有多个产品,每个产品都有不同的成本和利润率。
同时,公司需要考虑市场需求和竞争对手的情况。
请为该公司设计一个多目标优化模型,以确定最优的产品组合和市场策略。
## 第四部分:论文题选择一个你感兴趣的实际问题,建立一个数学模型来解决这个问题。
请详细描述你的建模过程,包括问题的定义、模型的假设、模型的建立、求解方法以及模型的验证。
### 题目2在数学建模中,模型的可解释性是一个重要的考虑因素。
请讨论模型可解释性的重要性,并给出一个例子来说明你的观点。
数学建模模拟试题及答案一、填空题(每题5分,共20分) 1。
若,,x z z y ∝∝则y 与x 的函数关系是.2. 在超级市场的收银台有两条队伍可选择,队1有1m 个顾客,每人都买了1n 件商品,队2有2m 个顾客,每人都买了2n 件商品,假设每个人付款需p 秒,而扫描每件商品需t 秒,则加入较快队1的条件是 .3。
马尔萨斯与罗捷斯蒂克两个人口增长模型的主要区别是假设了4. 在研究猪的身长与体重关系时,我们通过与已知其相关性质的的弹性梁作 的方法建立了模型.二、分析判断题(每小题15分,满分30分)1。
要为一所大学编制全校性选修课程表,有哪些因素应予以考虑?试至少列出5种. 2。
一起交通事故发生3个小时后,警方测得司机血液中酒精的含量是),ml /mg (100/56 又过两个小时,含量降为),ml /mg (100/40试判断,当事故发生时,司机是否违反了酒精含量的规定(不超过80/100)ml /mg (.(提示:不妨设开始时刻为)(,0t C t =表示t 时刻血液中酒精的浓度,则依平衡原理,在时间间隔],[t t t ∆+内酒精浓度的改变量为t t kC t C t t C ∆-=-∆+)()()(其中0>k 为比例常数,负号则表示了浓度随时间的推移是递减的.) 三、计算题(每题25分,满分50分)1。
一个毛纺厂使用羊毛、兔毛和某种纤维生产甲、乙两种混纺毛料,生产一个单位产品甲需要的三种原料依次为3、2、8个单位,产值为580元;生产一个单位产品乙需要的三种原料依次为2、3、5个单位,产值为680元,三种原料在计划期内的供给量依次为90、30和80单位。
试建立线性规划模型以求一个生产方案,使得总产值达到最大,并由此回答:(1) 最优生产方案是否具有可选择余地?若有请至少给出两个,否则说明理由。
(2) 原材料的利用情况。
2。
三个砖厂321,,A A A 向三个工地321,,B B B 供应红砖.各砖厂的供应量与各工地的需求量以及各砖厂调运红砖到各工地的单价见表。
2023年全国数学建模竞赛赛试题一、选择题(每题3分,共30分)下列运算正确的是( )A. 3a + 2b = 5abB. a6÷a2=a3C. (a+b)2=a2+b2D. a3⋅a2=a5下列函数中,是正比例函数的是( )A. y=2xB. y=2x+1C. y=x1D. y=x2下列调查方式中,最适合采用全面调查(普查)的是( )A. 对重庆市中学生每天学习所用时间的调查B. 对端午节期间市场上粽子质量情况的调查C. 对某校七年级(1)班学生视力情况的调查D. 对“神舟十二号”飞船零部件安全性能的检查下列几何体中,主视图是三角形的是_______。
下列说法正确的是_______。
A. 有理数就是有限小数和无限小数的统称B. 一个数的绝对值等于它本身,则这个数是正数C. 数轴上的点仅能表示整数D. 两个数互为相反数,则它们的和为零下列计算正确的是_______。
下列事件中,是必然事件的是_______。
下列各组线段中,能组成三角形的是_______。
若分式x−1x2−1 的值为零,则 x 的值为_______。
在平面直角坐标系中,点P(−2,3)关于 y 轴对称的点的坐标是_______。
二、填空题(每题3分,共18分)若∣x−3∣=5,则 x= _______。
多项式2x2y−3xy+5是_______ 次_______ 项式。
计算:(−a2)3= _______。
若关于 x 的方程 2x+m=3 的解是正数,则 m 的取值范围是_______。
已知一个圆锥的底面半径为 3cm,母线长为 5cm,则这个圆锥的侧面积为_______ cm2。
在平面直角坐标系中,点 A(2,0),点 B(0,4),以原点 O 为位似中心,相似比为 21,把线段 AB 缩小,则点 A 的对应点A′的坐标为_______。
三、解答题(共72分)(8分)解下列方程:(1)3(x−2)+x=4(x−1);(2)32x−1−610x+1=1。
2.设银行的年利率为0.2,则五年后的一百万元相当于现在的 万元.3.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10℃;(3)冰淇淋的售价由此建立的冰淇淋销量的比例模型应为 。
二、简答题:(25分)1、建立数学模型的基本方法有哪些?写出建模的一般步骤。
(5分)2、 写出优化模型的一般形式和线性规划模型的标准形式。
(10分) 三、(每小题15分,共60分)1、设某产品的供给函数)(p ϕ与需求函数)(p f 皆为线性函数: 9)(,43)(+-=+=kp p f p p ϕ其中p 为商品单价,试推导k 满足什么条件使市场稳定。
2、1968年,介壳虫偶然从澳大利亚传入美国,威胁着美国的柠檬生产。
随后,美国又从澳大利亚引入了介壳虫的天然捕食者——澳洲瓢虫。
后来,DDT 被普通使用来消灭害虫,柠檬园主想利用DDT 进一步杀死介壳虫。
谁料,DDT 同样杀死澳洲瓢虫。
结果,介壳虫增加起来,澳洲瓢虫反倒减少了。
试建立数学模型解释这个现象。
3.建立捕鱼问题的模型,并通过求解微分方程的办法给出最大的捕捞量数学建模 参考答案2.约40.18763.p T Kn N /)10(-=,(T ≥10℃),K 是比例常数 二、1、建立数学模型的基本方法:机理分析法,统计分析法,系统分析法2、优化模型的一般形式将一个优化问题用数学式子来描述,即求函数 ,在约束条件下的最大值或最小值,其中 为设计变量(决策变量), 为目标函数为可行域三、1、解:设Pn 表示t=n 时的市场价格,由供求平衡可知:)()(1n n p f p =-ϕ9431+-=+-n n kp p即: kp k p n n 531+-=- .,...,,,)(m i h i 210==x )(x f u =.,...,,),)(()(p i g g i i 2100=≥≤x x x)(x f Ω∈x Ω∈=x x f u )(max)min(or .,...,,,)(..m i h t s i 210 ==x .,...,,),)(()(p i g g i i 2100=≥≤x x经递推有:kk p kkk k p k p n nn nn n 5)3()3(5)53(31102⋅-+⋅-=++-⋅-=-=-∑Λ0p 表示初始时的市场价格:∞→时当n 若即市场稳定收敛则时,,30,13n p k 即k<<<-。
建模数学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是线性方程的标准形式?A. \( ax + by = c \)B. \( ax^2 + by^2 = c \)C. \( ax^3 + by^3 = c \)D. \( ax + by + cz = d \)答案:A2. 函数 \( f(x) = x^2 \) 的导数是什么?A. \( 2x \)B. \( x^2 \)C. \( x \)D. \( 1 \)答案:A3. 以下哪个是二阶微分方程?A. \( y' = 2x \)B. \( y'' = 2x \)C. \( y = 2x \)D. \( y' + y = 2x \)答案:B4. 积分 \( \int x^2 dx \) 的结果是?A. \( \frac{x^3}{3} + C \)B. \( x^3 + C \)C. \( 2x^2 + C \)D. \( 3x^2 + C \)答案:A5. 以下哪个是矩阵?A. \( [a] \)B. \( (a, b) \)C. \( \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} \)D. \( \{a, b\} \)答案:C6. 以下哪个是概率论中的随机变量?A. 一个固定的数字B. 一个确定的函数C. 一个可能取不同值的变量D. 一个常数答案:C7. 以下哪个是线性代数中的基本概念?A. 函数B. 微分C. 向量空间D. 积分答案:C8. 函数 \( f(x) = \sin(x) \) 的不定积分是什么?A. \( -\cos(x) + C \)B. \( \cos(x) + C \)C. \( \sin(x) + C \)D. \( \tan(x) + C \)答案:B9. 以下哪个是微分方程?A. \( y = 2x \)B. \( y' = 2x \)C. \( y'' = 2x \)D. \( y''' = 2x \)答案:B10. 以下哪个是统计学中的基本概念?A. 函数B. 微分C. 样本D. 积分答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 线性方程 \( ax + by = c \) 的斜率是 _______。
高考数学试卷一、单选题1.下列函数中,既是偶函数又在区间(0),-∞上单调递增的是( )A .2(1)f x x =B .()21f x x =+C .()2f x x =D .()2x f x -=2.下列计算正确的是A.()22x y x y +=+B.()2222x y x xy y -=-- C.()()2111x x x +-=- D.()2211x x -=- 3.已知m 3=n 4,那么下列式子中一定成立的是( )A .4m =3nB .3m =4nC .m =4nD .mn =124.复数满足(12)3z i i -=-,则z 在复平面内对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限5.已知角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线3y x =上,则sin 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A.25255 D.56.设32x y +=,则函数327x y z =+的最小值是( )A.12B.6C.27D.307.已知函数()2,01ln ,0x x f x x x -⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,()()g x f x x a =--.若()g x 有2个零点,则实数a 的取值范围是( )A.[)1,0-B.[)0,∞+C.[)1,-+∞D.[)1,+∞8.要得到函数2sin x y e =的图像,只需将函数cos2x y e =的图像( )A .向右平移4π个单位B .向右平移2π个单位C .向左平移4π个单位D .向左平移2π个单位9.2020年,一场突如其来的“肺炎”使得全国学生无法在春季正常开学,不得不在家“停课不停学”.为了解高三学生居家学习时长,从某校的调查问卷中,随机抽取n 个学生的调查问卷进行分析,得到学生可接受的学习时长频率分布直方图(如下图所示),已知学习时长在[9,11)的学生人数为25,则n 的值为( )A .40B .50C .80D .10010.某学校党支部评选了5份优秀学习报告心得体会(其中教师2份,学生3份),现从中随机抽选2份参展,则参展的优秀学习报告心得体会中,学生、教师各一份的概率是( )A .120B .35C .310D .91011.命题:00x ∃≤,20010x x -->的否定是( )A .0x ∀>,210x x --≤B .00x ∃>,20010x x -->C .00x ∃≤,20010x x --≤D .0x ∀≤,210x x --≤12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b =5,c =2acosA ,则cosA =( )A .13 B .24 C .33 D .63二、填空题13.25(0),()8(0).x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩14.正方体的棱长扩大到原来的倍,其表面积扩大到原来的( )倍。
数学建模试题1.设某产品的供给函数)(p ϕ与需求函数)(p f 皆为线性函数: 9)(,43)(+-=+=kp p f p p ϕ其中p 为商品单价,试推导k 满足什么条件使市场稳定。
解:设Pn 表示t=n 时的市场价格,由供求平衡可知:)()(1n n p f p =-ϕ 2分9431+-=+-n n kp p即: kp k p n n 531+-=- 经递推有:kk p kk k k p k p n nn nn n 5)3()3(5)53(31102⋅-+⋅-=++-⋅-=-=-∑6分0p 表示初始时的市场价格:∞→时当n 若即市场稳定收敛则时,,30,13n p k 即k<<<-。
10分 2.某植物园的植物基因型为AA 、Aa 、aa ,人们计划用AA 型植物与每种基 因型植物相结合的方案培育后代(遗传方式为常染色体遗传),经过若干代后,这种植物后代的三种基因型分布将出现什么情形?总体趋势如何?依题意设未杂交时aa 、Aa 、AA 的分布分别为000,,a c b ,杂交n 代后分别为an bn cn (向为白分手) 由遗传学原理有:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++⋅=⋅++=⋅+⋅+⋅=---------111111111210021000n n n n n n n n n n n n cb ac c b a b c b a a 4分设向量T n n n n c b a x )..(=1-⋅=n n X M x式中 ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=12100211000M 递推可得:0X M X n n ⋅=对M 矩阵进行相似对角化后可得:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=Λ1000210000其相似对角阵1111012001-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=p p 从而⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⋅Λ=-111012001)21(111012001101n n n p p M ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=----1)21(1)21(10)21()21(0001111n n n n n M10101010))21(1())21(1(0)21()21(0b ac c b a b a n n n n n n n ⋅-+⋅-+=++==---- 8分 当∞→n 时,1,0,0→→→n n n c b a 。
10分 3.试建立人口Logistic(逻辑)模型,并说明模型中何参数为自然增长率,为什么?解:人口净增长率与人口极限以及目前人口均相关。
人口量的极限为M ,当前人口数量为N (t ),r 为比例系数。
建立模型:)())(1()(t N Mt N r dt t dN ⋅-⋅= 00|N N t == 4分求解得到rtm me N NN t N --+=)1(1)(06分注意到当M t N →)(时,r Mt N r →-⋅))(1(并说明r 即为自然增长率。
10分 4.1968年,介壳虫偶然从澳大利亚传入美国,威胁着美国的柠檬生产。
随后,美国又从澳大利亚引入了介壳虫的天然捕食者——澳洲瓢虫。
后来,DDT 被普通使用来消灭害虫,柠檬园主想利用DDT 进一步杀死介壳虫。
谁料,DDT 同样杀死澳洲瓢虫。
结果,介壳虫增加起来,澳洲瓢虫反倒减少了。
试建立数学模型解释这个现象。
解:依据题意,设介壳虫的数量为x(t),澳洲瓢虫的数量为y(t),则有数模方程组:(1)⎪⎩⎪⎨⎧⨯+-=-=y f cy dt dybxy ax dt dx式中a b c f 均大于零。
4分解方程组(1)yf cy bxy ax dy dx ⨯+--= 得:dx xcfx y dy by a -=-)( k by fx x c y a ++=+ln lnk e x y by fx c a '⨯=⋅+(3) k ee x y by fc ca '=⋅⋅式(3)给出一族封闭曲线,显然x(t)、y(t)即为以下为周期(T>0)的周期函数,由于调查的虫子的数量为一个周期内的均值 则有 dt c yy f T x T )(110+'=⎰ dt xx a b T y T ⎰'-⋅=0)(11 6分 ba Tb a y fcy T y f c x =××+==+=(0)])([(0)])([ln ln ln ln当使用杀虫剂DDT 后,设杀死介壳虫,)(t x ⋅ε,澳洲瓢虫)(t y ⋅ε则有模型为:⎪⎩⎪⎨⎧++-=+--=--=--=fxy y c fxy y cy dtdybxyx a bxy x ax dt dx)()(εεεε显然此时有: ba y fc x εε-=+=即介壳虫的数量增加,澳洲瓢虫的数量反而减小。
10分 5.根据水情资料, 某地汛期出现平水水情的概率为0.9, 出现高水水情的概 率为0.05,出现洪水水情的概率为0.05。
位于江边的某工地对其大型施工设备拟定三个处置方案:(1) 运走,需支付运费15万元。
(2) 修堤坝保护,需支付修坝费5万元。
(3) 不作任何防范,不需任何支出。
若采用方案(1),那么无论出现任何水情都不会遭受损失;若采用方案(2),则仅当发生洪水时,因堤坝冲垮而损失400万元的设备;若采用方案(3),那么当出现平水水位时不遭受损失,发生高水水位时损失部分设备而损失200万元,发生洪水时损失设备400万元。
根据上述条件,选择最佳决策方案。
解:我们利用数学期望来评判方案的优劣:运走 -15不发生洪水0.95 -5A -15 修坝 B发生洪水0.05 -405 平水0.9 0 C 高水0.05 -200 洪水0.05 -400E(A)=-15 (2分) E(B)=0.95×(-5)+0.05×(-405)= -25 (5分) E(C)=0×0.75+(-200)×0.05+0.05×(-400)=-30 (8分) 所以-E(A)< -E(B)< -E(C),因而A 方案是最佳决策方案。
(10分) 6.某厂按合同规定须于当年每个季度末分别提供10,15,25,20台同一规格的 柴油机。
已知该厂各季度的生产能力及生产每台柴油机的成本如下表所示,如果生产出的柴油机当季不交货,每台积压一个季度需储存、维护等费用0.15万元,建立一个数学模型(不要求求解),要求在完成合同的情况下,使该厂全年生产解:设ij x 为第i 季度生产的用于第j 季度交货的柴油机的台数,则由题意 :=+++=++=+=2025151044342414332313221211x x x x x x x x x x (3分)又由生产能力的要求,有<+++<++<+<2535301413121124232234334410x x x x x x x x x x (6分)再设ij c 表示第i 季度生产的用于第j 季度交货的每台柴油机的实际成本,其值如设i a 表示第j 季度的生产能力,j b 表示第i 季度的合同供应量,则建立本问题模型:∑∑===4141i j ij ij x c z min4141≥=∑≤∑==ij j i iji j ijx b x a x t s .. (10分) 7.考虑某地区影响青年生长发育主要因素分析。
已知13岁至18岁各年龄组 的四项指标为0X ——生长发育不良的比率;1X ——五项身体素质不及格的比率;2X ——营养不良比率;3X ——患病比率,数据见下表:请利用关联分析法分析影响发育的三项指标哪个对生长发育不良影响大?分辨系数5.0=ρ. 解:(1)进行初始化处理7,1.2147)1701,1.212,1.1651,1.(1.,1.1409)40.3949.06,40.3948.989,40.3947.26,40.3947.06,,40.3946.08,40.3940.39(0==X (2分) 同理得到,1.3057)963,1.16691.0322,1.0(1,1.0626,0=X及2X ,3X(5分)(2)利用公式)()(ρ)()()()(ρ)()()(ξ0000k X k X k X k X k X k X k X k X k i kiii i kiii kiii max max max max min min ++=计算各个关联系数:91,0.84)78,0.87,0.(1,0.86,0.ξ1= 3,0.38)5,0.36,0.3(1,0.77,0.ξ2=55,0.71)61,0.96,0.(1,0.76,0.ξ3=(8分) (3)计算关联度 利用公式∑)(ξ11nk i i k nr ==得到 87601.=r ,0.5582=r ,0.7633=r从而1X 即五项身体素质不及格的比率对生长发育不良的比率影响最大。
(10分)2004《数学建模》课程成绩分析理学院沈继红这次考试面对的对象是三个班:03-1121,03-1131,03-1132,共有111人参加考试,课程为考查课。
1.覆盖面情况分析《数学建模》课程共讲授8章内容,其中第一章是数学建模概述,考试中未出题,其它各章皆有试题。
《数学建模》课程主要是锻炼学生利用所学的数学知识解决实际问题。
由于数学系各专业的学生数学专业课相对滞后,因此,很多数学建模所需的知识未学,因此,在学生比较熟悉的初等模型与微分方程模型中出题比例较大;在学生以前未接触的第五章数学规划、第六章图论及第七章概率论与数理统计中,出了一道综合题。
试卷共出7道题,具体分布如下:2.难易程度分析由于《数学建模》课程主要是锻炼学生利用所学的数学知识解决实际问题,而客观世界的实际问题比较复杂,根本不是一次考试可以完成的。
因此,我们并未出那种真实的客观实际问题。
我们出的题目是参考所讲的书本内容后比较理想化的题目。
只要学生认真听讲,认真看书,都可以获得比较理想的成绩。
当然,由于毕竟是解决实际问题,因此,题目仍有一定难度。
3.成绩分析经统计,考试三个班(03-1121,03-1131,03-1132)成绩分布如下:考试平均成绩为73.7分,考试成绩分布呈现正态分布。
4.学生对知识点掌握情况分析总的看,学生对建立数学模型的基本步骤清晰,对利用什么方法解决实际问题也基本掌握。
具体到题目类型上,对需要仔细分析后建模的题目掌握稍差些,对计算性的建模题目掌握得比较好,如对数学规划的建模题目普遍答的不好。
5.工作中存在的不足和今后努力方向由于本学期的《数学建模》课程采用的是双语教学,导致课堂效果不理想。
由于是首次进行双语教学,没有任何经验。
开始尝试英语电子教案、双语教学(即先用英语讲完后再翻译一遍),起初学生很有兴趣,但坚持不了多久,有很多学生因为听不懂而放弃听课,最后只有30%的学生在坚持听课。