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如何加快数模计算以及如何解决数模计算的收敛性问题?

上周收到的问题大多数是关于如何解决模型收敛性问题以及如何加快模型的计算。收敛性问题可以说是所有从事数模工作的人员都会面临的问题,本文将以ECLIPSE软件为例从两方面介绍收敛性问题。第一方面介绍数值模拟计算与收敛有关的一些概念。第二部分介绍如何通过修改模型数据来加速计算,解决收敛性问题。

一:数模计算的收敛性:在了解收敛性之前,应该首先了解几个基本概念:

1。报告步:一个数模作业包括多个报告步,报告步是用户设置要求多长时间输出运行报告,比如可以每个月,每季度或每年输出运行报告,运行报告包括产量报告和动态场(重启)报告。在ECLIPSE软件中,报告步是通过DA TES和TSTEP关键字来设置的。

2。时间步:一个报告步包括多个时间步,时间步是软件自动设置(VIP需要用户设置)即通过多个时间步的计算来达到下一个报告步,以ECLIPSE为例,假如报告步为一个月,在缺省条件下,ECLISPE第一个时间步取一天,然后以三倍增加,即第二个时间步取三天,然后取九天,下一个时间步是17天来达到30天的报告步,然后会以每30天的时间步来计算。时间步可以通过TUNING关键字来修改。

3。非线形迭代:一个时间步包括多次非线形迭代。在缺省情况下,ECLIPSE如果通过12次的非线形迭代没有收敛,ECLIPSE将对时间步减小10倍。比如下一个时间步应该是30天,如果通过12次的迭代计算不能达到收敛,ECLIPSE将把时间步缩短为3天。下一个时间步将以1.25倍增长,即3.75天,4.68天,。。。。如果在计算过程中经常发生时间步的截断,计算将很慢。

4。线形迭代:一个非线形迭代包括多次线形迭代。线形迭代是解矩阵。

在ECLIPSE输出报告PR T文件中可以找到时间步,迭代次数的信息,

STEP 10 TIME= 100.00 DA YS ( +10.0 DA YS REPT 5 ITS) (1-FEB-2008)

“STEP 10”: 说明这是第10个时间步。

“TIME= 100.00 DA YS”:说明现在模拟到第100天。

“+10.0 DA YS”:说明这个时间步是10天。

“REPT" :说明为什么选10天做为时间步,REPT是指由于到了下一个报告步。

“5 ITS": 说明此10天时间步需要5次非线形迭代。

”(1-FEB-2008)“:现在的模拟时间。

模拟计算的时间取决于时间步的大小,如果模型没有发生时间步的截断而且能保持长的时间步,那表明该模型没有收敛性问题,反之如果经常发生时间步截断,那模型计算将很慢,收敛性差。时间步的大小主要取决于非线形迭代次数。如果模型只用一次非线形迭代计算就可以收敛,那表明模型很容易收敛,如果需要2到3次,模型较易收敛,如果需要4到9次,那模型不易收敛,大于10次的化模型可能有问题,如果大于12次,时间步将截断。在PRT文件中如果看到以下信息:

PROBLEM: A T TIME 200 DA YS ((1-FEB-2009):NON-LINEAR EQUA TION CONVERGENCE FAILURE ITERA TION LIMIT REACHED - TIME STEP CHOPPED FROM 10

STEP 20 TIME= 200.00 DA YS ( +1.0 DA YS CHOP 5 ITS) (1-FEB-2009)

那表明时间步发生了截断。(注:另外如果你见到如下信息:

W ARNING A T TIME 0.0 DAYS (1-MAR-2004):LINEAR EQUA TIONS NOT FULLY CONVERGED - RUN MAY GO FASTER IF YOU INCREASE LITMX (=25 - TUNING KEYWORD) 你可以不必管。这只是线形方程不收敛)

除了REPT,CHOP外,在RPT文件中还常见以下信息来表明为什么选择现在的时间步:

INIT: 表明是初始时间步

TRNC: 为满足时间截断误差

MINS: 最小时间步

MAXS: 最大时间步

HALF: 接近报告步时的时间步取半

DIFF: 时间步截断CHOP之后的增长

(在ECLIPSE技术手册的第125页还会找到更多)

如果模型中有很多CHOP,DIFF,MINS,那模型有严重的收敛性问题。

二:如何解决数模计算的收敛性问题:

模型不收敛的原因很多,网格参数,属性参数,流体PVT参数,岩石相渗曲线,毛管压力曲线,相渗曲线端点标定,初始化,井轨迹,垂直管流表都会造成模型不收敛,下面分别介绍各部分如何造成不收敛及如何解决。

1。网格部分:

网格正交性差和网格尺寸相差太大是导致不收敛的主要原因之一。正交性差会给矩阵求解带来困难,而网格尺寸相差大会导致孔隙体积相差很大,大孔隙体积流到小孔隙体积常会造成不收敛。

解决办法:

网格正交性差通常是在建角点网格时为描述断层或裂缝的走向而造成的。在此情况下,最好能使边界与主断层或裂缝走向平行,这样一方面网格可以很好地描述断层或裂缝,另一方面正交性也很好。

在平面上最好让网格大小能够较均匀,在没有井的地方网格可以很大,但最好能够从大到小均匀过渡。纵向上有的层厚,有的薄,最好把厚层能再细分。在检查模型时应该每层每层都在三维显示中检查。径向局部网格加密时里面最小的网格不要太小。

在ECLIPSE里用MINPV关键字可以把小于设定孔隙体积的网格设为死网格,这样通常会有用。

2。属性参数:

不合理的插值计算会导致属性分布很差,如果是从地质模型粗化为数模模型,通常问题不大,只是有时候数模人员自己插值时会有问题。

解决办法:

有可能尽量用地质模型的数据,自己插值时可以加一些控制点使属性合理分布。X,Y 方向的渗透率最好相等或级差不大。在井连通网格的Z方向渗透率不要设为0,如果想控制垂向流动,可给一个很小的值。

3。流体PVT参数

流体PVT参数会有两种可能的问题,一是数据不合理导致了负总压缩系数,二是压力或气油比范围给的不够导致模型对PVT参数进行了外插。

解决办法:

检查PRT文件中的W ARNING信息,如果在油藏压力范围内有负总压缩系数的警告,应该修改PVT参数,否则的化会有收敛性问题。如果负总压缩系数是在油藏压力范围之外,可以忽略该警告。此部分的修改主要可以小规模修改油和气的FVF和RS。关于ECLIPSE 如何计算负总压缩系数,参照ECLIPSE技术手册第936页。

在ECLIPSE中加EXTRAPMS关键字可以要求输出如果发生PVT插值后的警告信息。在提供PVT表时,压力应该覆盖所有范围,包括注水后的压力上升。RS值也应该考虑到气在油中的重新溶解。

4。岩石相渗曲线和毛管压力曲线。

ECLIPSE不会对输入模型的相渗曲线和毛管压力曲线进行光滑,将会应用每一个输入饱和度和相渗值,所以要保证输入的参数是合理的。通常的问题有:

(1):饱和度和相对渗透率的数据位数过多。

(2):饱和度值太接近,导致相渗曲线的倾角变化很大。

(3):饱和度有很小变化但相对渗透率发生了很大变化。

解决办法:

(1):饱和度和相对渗透率最多给两位小数就够了。

(2):检查相渗曲线的导数? 梢杂τ肊CLIPSE中的SCAL模块),导数要光滑。

??3):将临界饱和度和束缚饱和度设为不同的值。

5。端点标定:

在应用端点标定时,有时标定完后的相渗曲线倾角很大,标定后的毛管了很大。

解决办法:

在三维显示中检查标定完的PCW,可以给PCW一个最大值来控制毛管压力。

输出每个网格标定后的相渗曲线进行检查。

6。初始化:

初始化最容易发生的问题是在初始时模型不稳定,流体在初始条件下就会发生流动,这也会导致模型不收敛。造成模型初始不稳定的主要有:

(1)手工赋网格饱和度和压力值。

(2)拟合初始含水饱和度。

解决办法:

(1)尽量不要直接为网格赋压力和饱和度值,尽量由模型通过油水界面及参考压力来进行初始化计算。

(2)要想拟合地质提供的初始含水饱和度分布,应该进行毛管压力的端点标定,这样毛管压力会稳住每个网格的水,在初始条件下不会流动。

(3)可以通过让模型在没有任何井的情况下计算十年来检查初始条件下模型是否稳定,如果10年的计算模型压力和饱和度度没有变化,说明模型初始是稳定的。

7。井轨迹:

在进行井处理时井可能以之字型在网格中窜过,有可能发生井的实际窜过方向与模型关键字定义的方向不符,这也会导致不收敛。

解决办法:

(1)在三维显示中检查井轨迹。

(2)如果井已经关掉,在模拟时不要给零产量,要用关键字把井关掉。

(3)检查井射孔,井不要射在孤立的网格上。

8:垂直管流曲线:

有了垂直管流曲线很容易导致模型不收敛,这有两种可能:

(1)曲线有交叉。

(2)曲线发生了外插。

解决办法:

(1)用前处理软件(ECLIPSE中的VFPi)检查曲线。

(2)在ECLIPSE中加EXTRAPMS关键字可以要求输出如果发生VFP插值后的警告信息。

(3)曲线应该覆盖所有井口压力,含水,油气比及产量。

(4)在ECLIPSE用WVFPEXP。

9:其他解决办法:

如果模型数据没有问题,可以调整模拟器的收敛计算参数,对于ECLIPSE,可以做以下调整:

(1)调整TUNING中的最大时间步。如果模型每计算到30天就会截断时间步,可以将最大时间步调整为20天,这样计算会快很多。

(2)调整TUNING中的最大线形迭代次数到70次。

(3)降低TUNING中的线形收敛误差标准

(4)对于组分模型用FREEZEPC和DPCDT.

组分数值模拟

1。什么情况下要进行组分模拟?

组分模型主要应用于凝析气藏,挥发油藏,注气,混相驱,热采油藏,或组分以及油藏温度随深度变化很大时。

有时油气处理厂要求有详细的组分报告,这只能通过组分模拟来实现。

2。黑油模型与组分模型的区别?

主要在PVT部分不同,黑油模型的相态用油,气及气在油中的溶解度(油气比)来表示,而水为单独相,不与油,气发生溶解。

组分模型用组分来表示油藏混合物,通过闪蒸计算来得到各组分在液相和气相中的分布,

在黑油模型中,PVT参数通过用户提供的体积系数,粘度随压力的变化表来得到。组分模型在每一时间步需要通过状态方程计算来得到PVT参数。

在黑油模型初始化时,需提供流体界面,参考压力,初始油气比分布;组分模型需要流体界面,参考压力,初始组分分布。

在黑油模型中,每一网格的未知参数为含水饱和度,含气饱和度,网格压力。组分模型每一网格的未知参数为含水饱和度,网格压力,每一组分的组成。

请教海湾月光:由带有聚驱选项的黑油模型,经过历史拟合后,产生了RESTART预测模型,没有历史拟合的所有时间步.现在要由RESTART模型恢复到进行历史拟合时的模型需要修改什么数据,补充什么数据?谢谢!

我不是特别理解你的问题。

如果你想模型回到初始化时的场分布,你可以把SOLUTION部分的RESTART 文件删掉,然后用EQUIL指定初始界面。

如果你想赋值,可以通过Floviz将某时间步压力和饱和度场数据输出然后在SOLUTION部分直接指定参数值。

如果你指历史产量数据,你可以通过SCHEDULE获得。

数学建模常用模型方法总结精品

【关键字】设计、方法、条件、动力、增长、计划、问题、系统、网络、理想、要素、工程、项目、重点、检验、分析、规划、管理、优化、中心 数学建模常用模型方法总结 无约束优化 线性规划连续优化 非线性规划 整数规划离散优化 组合优化 数学规划模型多目标规划 目标规划 动态规划从其他角度分类 网络规划 多层规划等… 运筹学模型 (优化模型) 图论模型存 储论模型排 队论模型博 弈论模型 可靠性理论模型等… 运筹学应用重点:①市场销售②生产计划③库存管理④运输问题⑤财政和会计⑥人事管理⑦设备维修、更新和可靠度、项目选择和评价⑧工程的最佳化设计⑨计算器和讯息系统⑩城市管理 优化模型四要素:①目标函数②决策变量③约束条件 ④求解方法(MATLAB--通用软件LINGO--专业软件) 聚类分析、 主成分分析 因子分析 多元分析模型判别分析 典型相关性分析 对应分析 多维标度法 概率论与数理统计模型 假设检验模型 相关分析 回归分析 方差分析 贝叶斯统计模型 时间序列分析模型 决策树 逻辑回归

传染病模型马尔萨斯人口预测模型微分方程模型人口预 测控制模型 经济增长模型Logistic 人口预测模型 战争模型等等。。 灰色预测模型 回归分析预测模型 预测分析模型差分方程模型 马尔可夫预测模型 时间序列模型 插值拟合模型 神经网络模型 系统动力学模型(SD) 模糊综合评判法模型 数据包络分析 综合评价与决策方法灰色关联度 主成分分析 秩和比综合评价法 理想解读法等 旅行商(TSP)问题模型 背包问题模型车辆路 径问题模型 物流中心选址问题模型 经典NP问题模型路径规划问题模型 着色图问题模型多目 标优化问题模型 车间生产调度问题模型 最优树问题模型二次分 配问题模型 模拟退火算法(SA) 遗传算法(GA) 智能算法 蚁群算法(ACA) (启发式) 常用算法模型神经网络算法 蒙特卡罗算法元 胞自动机算法穷 举搜索算法小波 分析算法 确定性数学模型 三类数学模型随机性数学模型 模糊性数学模型

高中数学模型解题法

高中数学模型解题法 高中数学模型解题理念 数学模型解题首先需要明确以下六大理念(原则): 理念之一——理论化原则。解题必须有理论指导,才能由解题的必然王国走进解题的自由王国,因为思维永远高于方法,伟大的导师恩格斯在100多年前就指出:一个名族要屹立于世界名族之林,就一刻也不能没有理论思维!思维策略永远比解题方法重要,因为具体解题方法可以千变万化,而如何想即怎样分析思考这一问题才是我们最想也是最有价 值的!优秀的解题方法的获得有赖于优化的思维策略的指导,没有好的想法,要想获得好的解法,是不可能的! 理论之二——个性化原则。倡导解题的个性张扬,即要学会具体问题具体分析,致力于追求解决问题的求优求简意识,但是繁复之中亦显基础与个性——通性通法不可丢,要练扎实基本功!具有扎实的双基恰恰是我们的优势,因为万变不离其宗,只有基础打得牢了才可以盖得起知识与思维的坚固大厦。因此要求同学们,在具体的解题过程中,要学会辩证地使用解题模型,突出其灵活性,并不断地体验反思解题模型的有效性,以便于形成自己独特的解题个性风格与特色。 理论之三——能力化原则。只有敢于发散(进行充分地联想和想象,即放得开),才能有效地聚合,不会发散,则无力

聚合!因此,充分训练我们的发散思维能力,尽情地展开我们联想与想象的翅膀,才能在创新的天空自由地翱翔! 理论之四——示范化原则。任何材料都是给我们学生自学方法的示范,因此面对任何有利于增长我们的知识与智慧的机会,我们要应不失时机地抓住,并从不同的角度、不同的层次、甚至通过不同的训练途径、用不同时间段来认识、理解,并不断深化,以达到由表知里、透过现象把握问题本质与规律的目的。关于学思维方法,我们应当经过两个层次:一是:学会如何解题;二是:学会如何想题。 理论之五——形式化原则。哲学上讲内容与形式的辩证形式,内容决定形式,形式反映内容,充实寓于完美的形式之中,简洁完美的形式是充实而有意义的内容的有效载体,一个好的解题设想或者灵感,必然要通过解题的过程来体现,将解题策略设计及优化的解题过程程序化,形成可供我们在解题时遵循的统一形式,就是解题模型。 理论之六——习惯性原则。关于数学的解题,有三个层次:第一个层次,正常的解题,就是按照已知、求解、作答等等。这是我们大多数同学的解题情况,解出来,高兴得不得了,也不再做深层次的追求与思考,解不出来,就一头露水,而且很郁闷,不知其所以然。第二个层次,有思考的解题,主要就是发散和聚合,简单点说就是一题多解和对于解题“统一”模型的思考。第三个层次,主动的解题,就是对题

数学建模试题(带答案)四

数学建模部分课后习题解答 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。 如果)0(与) 0(g f 不同时为零,不妨设.0)0(,0)0(=>g f 这时,将长方形ABCD 绕点

数学建模1例题解析

1.贷款问题 小王夫妇计划贷款20万元购买一套房子,他们打算用20年的时间还清贷款。目前,银行的利率是%/月。他们采用等额还款的方式(即每月的还款额相同)偿还贷款。 (1)在上述条件下,小王夫妇每月的还款额是多少共计付了多少利息 (2)在贷款满5年后,他们认为他们有经济能力还完余下的款额,打算提前还贷,那么他们在第6年初,应一次付给银行多少钱,才能将余下全部的贷款还清 (3)如果在第6年初,银行的贷款利率由%/月调到%/月,他们仍然采用等额还款的方式,在余下的15年内将贷款还清,那么在第6年后,每月的还款额应是多少 (4)某借贷公司的广告称,对于贷款期在20年以上的客户,他们帮你提前三年还清贷款。但条件是: (i)每半个月付款一次,但付款额不增加,即一次付款额是原付给银行还款额的1/2; (ii)因为增加必要的档案、文书等管理工作,因此要预付给借贷公司贷款总额10%的佣金。 试分析,小王夫妇是否要请这家借贷公司帮助还款。 解答: (1)贷款总月数为N=20*12=240,第240个月的欠款额为0,即。 利用式子 (元),即每个月还款元,共还款(元),共计付利息元。 (2)贷款5年(即5*12=60个月)后的欠款额为, 利用公式:, 所以,

(元) (3)元,即第六年初,贷款利率,所以余下的15年,每个月还款额为:(元) (4)按照借贷公司的条件(i)每半个月付款一次,但付款额不增加,即一次付款额是原付给银行还款额的,付款的时间缩短,但是前17年的付款总额不变。帮忙提前三年还清需要资金数: 。 对于条件(ii)佣金数: 分析:因为预付佣金20000元,按照银行存款利率/月,17年的存款本息为 即在第17年需要给付借贷公司的钱少于给付银行的钱。所以建议请这家借贷公司帮助还款。 2.冷却定律与破案 按照Newton冷却定律,温度为T的物体在温度为的环境中冷却的速度与温差成正比。用此定律建立相应的微分方程模型。 凌晨某地发生一起凶杀案,警方于晨6时到达案发现场,测得尸温26℃,室温10℃,晨8时又测得尸温18℃。若近似认为室温不变,估计凶杀案的发生时间。 解答: 根据Newton冷却定律,可知温度T的微分方程为:

什么是数学模型与数学建模

1. 什么是数学模型与数学建模 简单地说:数学模型就是对实际问题的一种数学表述。 具体一点说:数学模型是关于部分现实世界为某种目的的一个抽象的简化的数学结构。 更确切地说:数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定目标,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。数学结构可以是数学公式,算法、表格、图示等。 数学建模就是建立数学模型,建立数学模型的过程就是数学建模的过程(见数学建模过程流程图)。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、简化建立能近似刻划并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。 2.美国大学生数学建模竞赛的由来: 1985年在美国出现了一种叫做MCM的一年一度大大学生数学模型(1987年全称为Mathematical Competition in Modeling,1988年改全称为Mathematical Contest in Modeling,其所写均为MCM)。这并不是偶然的。在1985年以前美国只有一种大学生数学竞赛(The william Lowell Putnam mathematial Competition,简称Putman(普特南)数学竞赛),这是由美国数学协会(MAA--即Mathematical Association of America的缩写)主持,于每年12月的第一个星期六分两试进行,每年一次。在国际上产生很大影响,现已成为国际性的大学生的一项著名赛事。该竞赛每年2月或3月进行。 我国自1989年首次参加这一竞赛,历届均取得优异成绩。经过数年参加美国赛表明,中国大学生在数学建模方面是有竞争力和创新联想能力的。为使这一赛事更广泛地展开,1990年先由中国工业与应用数学学会后与国家教委联合主办全国大学生数学建模竞赛(简称CMCM),该项赛事每年9月进行。

最新数学建模习题答案资料

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。

数学建模中常见的十大模型

数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该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,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MA TLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢?随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法 数据拟合在很多赛题中有应用,与图形处理有关的问题很多与拟合有关系,一个例子就是98 年美国赛A 题,生物组织切片的三维插值处理,94 年A 题逢山开路,山体海拔高度的插值计算,还有吵的沸沸扬扬可能会考的“非典”问题也要用到数据拟合算法,观察数据的

[高中数学解题技巧]高中数学模型解题法

竭诚为您提供优质的服务,优质的文档,谢谢阅读/双击去除 [高中数学解题技巧]高中数学模型解题 法 高中数学教学中,提升数学学习水平的关键是教师要教会学生解题的技巧和方法,好的解题技巧和方法能使学生的解题效率得到提升。接下来小编为你整理了高中数学解题技巧,一起来看看吧。 高中数学解题技巧之19条铁律 铁律1 函数或方程或不等式的题目,先直接思考后建立三者的联系。首先考虑定义域,其次使用“三合一定理”。

铁律2 如果在方程或是不等式中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法。 铁律3 面对含有参数的初等函数来说,在研究的时候应该抓住参数没有影响到的不变的性质。如所过的定点,二次函数的对称轴或是…… 铁律4 选择与填空中出现不等式的题目,优选特殊值法。

铁律5 求参数的取值范围,应该建立关于参数的等式或是不等式,用函数的定义域或是值域或是解不等式完成,在对式子变形的过程中,优先选择分离参数的方法。 铁律6 恒成立问题或是它的反面,可以转化为最值问题,注意二次函数的应用,灵活使用闭区间上的最值,分类讨论的思想,分类讨论应该不重复不遗漏。 铁律7 圆锥曲线的题目优先选择它们的定义完成,直线与圆锥曲线相交问题,若与弦的中点有关,选择设而不求点差法,

与弦的中点无关,选择韦达定理公式法;使用韦达定理必须先考虑是否为二次及根的判别式。 铁律8 求曲线方程的题目,如果知道曲线的形状,则可选择待定系数法,如果不知道曲线的形状,则所用的步骤为建系、设点、列式、化简(注意去掉不符合条件的特殊点)。 铁律9 求椭圆或是双曲线的离心率,建立关于a、b、c之间的关系等式即可。 铁律10

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

数学建模典型例题

一、人体重变化 某人的食量是10467焦/天,最基本新陈代谢要自动消耗其中的5038焦/天。每天的体育运动消耗热量大约是69焦/(千克?天)乘以他的体重(千克)。假设以脂肪形式贮存的热量100% 地有效,而1千克脂肪含热量41868焦。试研究此人体重随时间变化的规律。 一、问题分析 人体重W(t)随时间t变化是由于消耗量和吸收量的差值所引起的,假设人体重随时间的变化是连续变化过程,因此可以通过研究在△t时间内体重W的变化值列出微分方程。 二、模型假设 1、以脂肪形式贮存的热量100%有效 2、当补充能量多于消耗能量时,多余能量以脂肪形式贮存 3、假设体重的变化是一个连续函数 4、初始体重为W0 三、模型建立 假设在△t时间内: 体重的变化量为W(t+△t)-W(t); 身体一天内的热量的剩余为(10467-5038-69*W(t)) 将其乘以△t即为一小段时间内剩下的热量; 转换成微分方程为:d[W(t+△t)-W(t)]=(10467-5038-69*W(t))dt; 四、模型求解 d(5429-69W)/(5429-69W)=-69dt/41686 W(0)=W0 解得: 5429-69W=(5429-69W0)e(-69t/41686) 即: W(t)=5429/69-(5429-69W0)/5429e(-69t/41686) 当t趋于无穷时,w=81; 二、投资策略模型 一、问题重述 一家公司要投资一个车队并尝试着决定保留汽车时间的最佳方案。5年后,它将卖出所有剩余汽车并让一家外围公司提供运输。在策划下一个5年计划时,这家公司评估在年i 的开始买进汽车并在年j的开始卖出汽车,将有净成本a ij(购入价减去折旧加上运营和维修成本)ij

高中数学通用模型解题方法技巧总结

高中数学通用模型解题方法 1. 对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。 中元素各表示什么? A表示函数y=lgx的定义域,B表示的是值域,而C表示的却是函数上的点的轨迹 2 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况 注重借助于数轴和文氏图解集合问题。 空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。 显然,这里很容易解出A={-1,3}.而B最多只有一个元素。故B只能是-1或者3。根据条件,可以得到a=-1,a=1/3. 但是,这里千万小心,还有一个B为空集的情况,也就是a=0,不要把它搞忘记了。 3. 注意下列性质: 要知道它的来历:若B为A的子集,则对于元素a1来说,有2种选择(在或者不在)。同样,对于元素a2, a3,……a n,都有2种选择,所以,总共有种选择,即集合A有个子集。 当然,我们也要注意到,这种情况之中,包含了这n个元素全部在何全部不在的情况,故真子集个数为,非空真子集个数为 (3)德摩根定律: 有些版本可能是这种写法,遇到后要能够看懂 4. 你会用补集思想解决问题吗?(排除法、间接法) 的取值范围。 注意,有时候由集合本身就可以得到大量信息,做题时不要错过;如告诉你函数f(x)=ax2+bx+c(a>0) 在上单调递减,在上单调递增,就应该马上知道函数对称轴是x=1.或者,我说在上,也应该马上可以想到m,n实际上就是方程的2个根 5、熟悉命题的几种形式、 可以判断真假的语句叫做命题,逻辑连接词有“或”,“且”和“非” ∨∧? ()()().

命题的四种形式及其相互关系是什么? (互为逆否关系的命题是等价命题。) 原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假。 6、熟悉充要条件的性质(高考经常考) 满足条件,满足条件, 若;则是的充分非必要条件; 若;则是的必要非充分条件; 若;则是的充要条件; 若;则是的既非充分又非必要条件; 7. 对映射的概念了解吗?映射f:A→B,是否注意到A中元素的任意性和B中与之对应元素的唯一性,哪几种对应能构成映射? (一对一,多对一,允许B中有元素无原象。) 注意映射个数的求法。如集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B 的映射个数有n m个。 如:若,;问:到的映射有个,到的映射有个;到的函数有个,若,则到的一一映射有个。 函数的图象与直线交点的个数为个。 8. 函数的三要素是什么?如何比较两个函数是否相同? (定义域、对应法则、值域) 相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致(两点必须同时具备) 9. 求函数的定义域有哪些常见类型? 函数定义域求法: ●分式中的分母不为零; ●偶次方根下的数(或式)大于或等于零; ●指数式的底数大于零且不等于一; ●对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。 ●正切函数 ●余切函数 ●反三角函数的定义域 函数y=arcsinx的定义域是[-1, 1],值域是,函数y=arccosx的定义域是[- 1, 1] ,值域是[0, π] ,函数y=arctgx的定义域是R ,值域是.,函数y=arcctgx 的定义域是R ,值域是(0, π) . 当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。

数学建模习题及答案

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。

数学建模题目及答案

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、、D的初始位置在与x轴平行,再 假设有一条在x轴上的线,则也与A、B,C、D平行。当方桌绕中心0旋转时,对角线与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() fθ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 >(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,与互换位置,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=。又由于00()()0f g θθ=,故必有00()()0f g θθ==,证毕。 2.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,试用合理的方法分配各宿舍的委员数。(15分) 解:按各宿舍人数占总人数的比列分配各宿舍的委员数。设:A 宿舍的委员数为x 人,B 宿舍的委员数为y 人,C 宿舍的委员数为z 人。计算出人数小数点后面的小数部分最大的整数进1,其余取整数部分。 则 10; 10=235/1000;

数学建模中常见的十大模型

数学建模中常见的十大 模型 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 1. 蒙特卡罗算法。该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,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MATLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。

8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MATLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。

高中数学解题模型和解法_考前复习

高中数学解题模型和解法_考前复习 高中数学学习现状 一、不会解:想不到、分不清、思维定势 据调查显示:半数中学生成绩被数学、物理拖后提,原因并不是智力问题,也不是懒惰,而是方法的问题。这些学生做题就像在荒原上开汽车,很容易迷路,绕弯路。 二、解题慢:速度慢、不熟练、记忆模糊 80%的考生感叹:考试时间段,题目做不完。其实,这隐含着一个人们最容易忽视的问题:那就是没有在解题时建立正确的方法。公式、定理背的的滚瓜烂熟,但一到做题的时候就卡壳。尤其在考试的时候,时间又紧,做题卡壳,做小题的时间都不后用,最后几道大题直接就放弃了。 三、老出错:不细心、踩陷阱、毫厘之差 很多学生会说:这个题我做错,不是我不会,是因为粗心做错了。其实这个观点是大错特错。出题人会在出提时故意设置陷阱,就算你再细心,也还是很容易犯错,也就是说,罪魁祸首根部不是你粗心、细心的问题,而是解题方法的问题。 其实,将这些总结为一句话:成绩差,归根到底,没方法,缺少正确的引导! 针对这个令广大莘莘学子头疼的问题,我们提出模型解题法。只要在科学方法的引导下,成绩一定会得到最大程度的提高。 模型三大步:看题型、套模型、出结果。 第一步:熟悉模型,不会的题有清晰的思路 第二步:掌握模型,总做错的题不会错了 第三步:活用模型,大题小题都能轻松化解 一、选择题解答模型策略 注重多个知识点的小型综合,渗逶各种数学思想和方法,体现基础知识求深度的考基础考能力的导向,使作为中低档题的选择题成为具备较佳区分度的基本题型。 准确是解答选择题的先决条件。选择题不设中间分,一步失误,造成错选,全题无分。所以应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏;初选后认真检验,确保准确。 迅速是赢得时间,获取高分的秘诀。高考中考生“超时失分”是造成低分的一大因素。对于选择题的答题时间,应该控制在30分钟左右,速度越快越好,高考要求每道选择题在1~3分钟内解完。 一般地,选择题解答的策略是: ① 熟练掌握各种基本题型的一般解法。 ② 结合高考单项选择题的结构(由“四选一”的指令、题干和选择项所构成)和不要求书写解题过程的特点,灵活运用特例法、筛选法、图解法等选择题的常用解法与技巧。 ③ 挖掘题目“个性”,寻求简便解法,充分利用选择支的暗示作用,迅速地作出正确的选择。 二、填空题解答模型策略 填空题是一种传统的题型,也是高考试卷中又一常见题型。高考中共5个小题,每题5分,共25分,占全卷总分的16.7%。 根据填空时所填写的内容形式,可以将填空题分成两种类型: 一是定量型,要求学生填写数值、数集或数量关系,如:方程的解、不等式的解集、函数的定义域、值域、最大值或最小值、线段长度、角度大小等等。由于填空题和选择题相比,缺少选择支的信息,所以高考题中多数是以定量型问题出现。

数学建模统计模型

数学建模

论文题目: 一个医药公司的新药研究部门为了掌握一种新止痛剂的疗效,设计了一个药物试验,给患有同种疾病的病人使用这种新止痛剂的以下4个剂量中的某一个:2 g,5 g,7 g和10 g,并记录每个病人病痛明显减轻的时间(以分钟计). 为了解新药的疗效与病人性别和血压有什么关系,试验过程中研究人员把病人按性别及血压的低、中、高三档平均分配来进行测试. 通过比较每个病人血压的历史数据,从低到高分成3组,分别记作,和. 实验结束后,公司的记录结果见下表(性别以0表示女,1表示男). 请你为该公司建立一个数学模型,根据病人用药的剂量、性别和血压组别,预测出服药后病痛明显减轻的时间.

一、摘要 在农某医药公司为了掌握一种新止痛药的疗效,设计了一个药物实验,通过观测病人性别、血压和用药剂量与病痛时间的关系,预测服药后病痛明显减轻的时间。我们运用数学统计工具m i n i t a b软件,对用药剂量,性别和血压组别与病痛减轻

时间之间的数据进行深层次地处理并加以讨论概率值P (是否<)和拟合度R-S q的值是否更大(越大,说明模型越好)。 首先,假设用药剂量、性别和血压组别与病痛减轻时间之间具有线性关系,我们建立了模型Ⅰ。对模型Ⅰ用m i n i t a b 软件进行回归分析,结果偏差较大,说明不是单纯的线性关系,然后对不同性别分开讨论,增加血压和用药剂量的交叉项,我们在模型Ⅰ的基础上建立了模型Ⅱ,用m i n i t a b软件进行回归分析后,用药剂量对病痛减轻时间不显着,于是我们有引进了用药剂量的平方项,改进模型Ⅱ建立了模型Ⅲ,用m i n i t a b 软件进行回归分析后,结果合理。最终确定了女性病人服药后病痛减轻时间与用药剂量、性别和血压组别的关系模型: Y=1x 3x 1x 3x 2 1 x 对模型Ⅱ和模型Ⅲ关于男性病人用m i n i t a b软件进行回归分析,结果偏差依然较大,于是改进模型Ⅲ建立了模型Ⅳ,用m i n i t a b软件进行回归分析后,结果合理。最终确定了男性病人服药后病痛减轻时间与用药剂量、性别和血压组别的关系模 型:Y=1x1x 3x 2 1 x关键词止痛剂药剂量性别病痛减轻时 间

数学建模试题

2012-2013第一学期 《数学建模》试题卷 班级:2010级统计 姓名:石光顺 学号:20101004025 成绩:

一、用Matlab 求解以下优化问题(10分) 用Matlab 求解下列线性规划问题: 解:首先化Matlab 标准型,即 123min 3w x x x =-++ 123121114123x x x ?? -??????≤??????---???? ???? , [][]1 2 32011T x x x -?= 然后编写Matlab 程序如下: f=[-3,1,1]; a=[1,-2,1;4,-1,-2]; b=[11,-3]; aeq=[-2,0,3]; beq=1; [x,y]=linprog(f,a,b,aeq,beq,zeros(3,1)); x,y=-y 运行结果: x = 0.0000 2.3333 0.3333 y = -2.6667 即当1230, 2.3333,0.3333x x x ===时,max 2.6667z =-。

二、求解以下问题,列出模型并使用Matlab求解(20分) 某厂生产三种产品I,II,III。每种产品要经过A, B两道工序加工。设该厂有两种规格的设备能完成A工序,它们以A1, A2表示;有三种规格的设备能完成B工序,它们以B1, B2, B3表示。产品I可在A, B任何一种规格设备上加工。产品II可在任何规格的A设备上加工,但完成B工序时,只能在B1设备上加工;产品III 只能在A2与B2设备上加工。已知在各种机床设备的单件工时,原材料费,产品销售价格,各种设备有效台时以及满负荷操作时机床设备的费用如表1,求安排最优的生产计划,使该厂利润最大。 表1 解:(1)根据题意列出所有可能生产产品I、II、III的工序组合形式,并作如下假设: x ; 按(A1,B1)组合生产产品I,设其产量为 1 x; 按(A1,B2)组合生产产品I,设其产量为 2 x; 按(A1,B3)组合生产产品I,设其产量为 3 x; 按(A2,B1)组合生产产品I,设其产量为 4 x; 按(A2,B2)组合生产产品I,设其产量为 5

数学建模模型

五邑大学 数学建模 课程考核论文 2010-2011 学年度第 2 学期 010 20 30 40 50 60 70 8090 第一季度第三季度 东部西部北部 论文题目 抑制物价快速上涨问题 得分 学号 姓名(打印) 姓名(手写) ap0808221 林加海 ap0808204 陈荣昌 指导老师—邹祥福

——2011.6.20 抑制物价快速上涨问题 摘要 本文通过一个多元线性回归模型较好地解决了影响物价因素的问题。使我国经济快速发展的同时,使百姓得到真的实惠,又保证了经济的长远的发展。 物价问题比较复杂。在本次实验中我们参阅大量资料把影响物价的的因素主要概括括需求性因素(消费,投资,进出口,政府支出等)、货币性因素(货币供给量)、结构性因素(房地产价格,农产品价格等)以及其他因素(如预期因素等)。 总结出原先物价计算方法的不足之处,需要建立一种新的计算和预测的方法。首先,为了确定物价和影响因素之间的关系我们用了多元线性回归,从国家统计局找到相关数据经过挑选,建立了函数关系,为了使函数更具有说服力我们进一步用了残差分析,检验所得到的结果的合理性 。本文利用matlab 软件实现了拟合出多元线性回归函数y=86.4798967193207+0.00441024146152813*x1+4.32730555279258e-007*x2+0.00377788223112076*x3+2.70211635024846e-006*x4+7.58738000216411e-005*x5,置信度95%,且20.932609896853743,_R F ==检验值8.30338450288840>,但是显著性概率.α=005相关的0.055839341752489056>0.p =。再利用逐步回归的方法,拟合出Y=94.4958+0.00771506*x1+5.8917e-007*x2+0.00250019*x3+1.90595e-006*x4+ 6.62396e-005*x5.93269896853743R =200,修正的R 2值.R α =20897797,F_检验值=26.3535,与显著性概率相关的p 值=..<000106754005,残差均方RMSE =0.204517,以上指标值都很好,说明回归效果比较理想。通过对物价形成及演化问题的讨论,提出以量化分析为基础的调节物价的方法,深入分析找出影响物价的主要因素,并就此分析现在物价的上涨情况,根据《关于稳定消费价格总水平保障群众基本生活的通知》,根据模型分析给出抑制物价的政策建议,并对未来的形势走向根据模型给出预测。 关键字:物价,逐步回归分析,上涨因素,预测,多元回归分析

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