数学模型第四版课后规范标准答案姜启源版
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对于6。
4节蛛网模型讨论下列问题:(1)因为一个时段上市的商品不能立即售完,其数量也会影响到下一时段的价格,所以第k+1时段的价格1+k y 由第k+1和第k 时段的数量1+k x 和k x 决定。
如果设1+k x 仍只取决于k y ,给出稳定平衡的条件,并与6.4的结果进行比较。
(2)若除了1+k y 由1+k x 和k x 决定之外,1+k x 也由前两个时段的价格k y 和1-k y 决定,试分析稳定平衡的条件是否还会放宽。
解:(1)设1+k y 由1+k x 和k x 的平均值决定,即价格函数表示为:)2(11k k k x x f y +=++ 则 0),2(0101>-+-=-++ααx x x y y k k k 0),(001>-=-+ββy y x x k k消去y, 得到 012)1(22x x x x k k k +=++++αβαβαβ ,k=1,2,….该方程的特征方程为022=++αβαβλλ与6.4节中 )2(11-++=k k k y y g x 时的特征方程一样, 所以0〈αβ〈2, 即为0p 点的稳定条件。
(2)设 )2(11k k k x x f y +=++ )2(11-++=k k k y y g x , 则有 0),2(0101>-+-=-++ααx x x y y k k k 0),2(0101>-+=--+ββy y y x x k k k 消去y ,得到0123)1(424x x x x x k k k k +=++++++αβαβαβαβ 该方程的特征方程为02423=+++αβαβλαβλλ令λ=x ,αβ=a , 即求解三次方程0a 2ax ax 4x 23=+++ 的根 在matlab 中输入以下代码求解方程的根x :syms x asolve(4*x^3+a*x^2+2*a*x+a==0,x)解得 1x = (36*a^2 — 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a — 27))^(1/2))^(1/3)/12 — a/12 + (a*(a — 24))/(12*(36*a^2 — 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a — 27))^(1/2))^(1/3));2x = -(2*a*(36*a^2 - 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(—a^2*(a - 27))^(1/2))^(1/3) — 3^(1/2)*a*24*i — 3^(1/2)*(36*a^2 — 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(—a^2*(a — 27))^(1/2))^(2/3)*i - 24*a + 3^(1/2)*a^2*i+ (36*a^2 - 216*a - a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a — 27))^(1/2))^(2/3) + a^2)/(24*(36*a^2 — 216*a - a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a — 27))^(1/2))^(1/3));3x =—(2*a*(36*a^2 - 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a - 27))^(1/2))^(1/3) + 3^(1/2)*a *24*i + 3^(1/2)*(36*a^2 - 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a - 27))^(1/2))^(2/3)*i — 24*a - 3^(1/2)*a^2*i + (36*a^2 - 216*a - a^3 + 24*3^(1/2)*(-a^2*(a - 27))^(1/2))^(2/3) + a^2)/(24*(36*a^2 — 216*a — a^3 + 24*3^(1/2)*(—a^2*(a -27))^(1/2))^(1/3));其中1x 为实根,2x 与3x 为一对共轭虚根。
数学模型课后答案姜启源【篇一:姜启源《数模》习题选解】方案模型构成:以阈值0,1分别标记“不在”和“在”,记第k次渡河前此岸的人阈值为xk,猫阈值为yk,鸡阈值为zk,米阈值为wk,将四维向量sk=(xk,yk,zk,wk)定义为状态,xk,yk,zk,wk=0,1。
安全渡河条件下的状态集合为允许状态集合,记作s。
以穷举法得到s:s={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,0,1,0),(0,1,0,1),(0,0,1,0),( 0,1,0,0),(0,0,0,1),(0,0,0,0)} 记第k次渡船上四个对象(人、猫、鸡、米)的阈值分别为ak,bk,ck,dk,并将四维向量ek=(ak,bk,ck,dk)定义为决策。
允许决策集合记作e={(a,b,c,d)|0≤b+c+d≤1,a=1,b,c,d=0,1}因为k为奇数时,船从此岸驶向彼岸,k为偶数时船由彼岸驶向此岸,所以,状态sk随决策ek变化的规律是sk+1=sk+(-1)kek该式称状态转移律,该问题就转换成多步决策模型:求决策∈?? ??=1,2,?,?? ,使状态∈??按照转移律,由初始状态s1=(1,1,1,1)经有限步n到达状态sn+1=(0,0,0,0)。
模型求解:本解答试尝用图解法,由于无法利用平面来表达四维坐标系,所以采取其投影即三维空间的方法来构建模型。
把人的阈值xk抽离出来,分别标记0系坐标系(即当xk=0时,(yk,zk,wk)的空间坐标),和1系坐标系,可允许状态点如下标示(红色点):由于a=1是恒成立的,所以,决策是0系坐标系和1系坐标系的点集间的连接,而非任意坐标系内部的连接。
如图1所示,两正方体中心重合,且对应顶点的连线通过中心,称为二合正方体(四维空间不具有包性,即a/b两正方体并没有包含的关系)。
二合正方体的一个顶点为(a,b),称为共顶点,即二合正方体共有8个共顶点。
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):先用机理分析建立模型,再用数据确定参数。
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 1L 3,因此,模型为:……………………………模型一33111M V k l K L ρρ===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:31M 0.014591 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 2d 2L ,因此,模型为:身长/cm 36.831.843.836.832.145.135.932.1质量/g 76548211627374821389652454胸围/cm24.821.327.924.821.631.822.921.6t h i ng sin………………………………模型二22222M V k d K d L L ρρ===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:表1实际数据M 76548211627374821389652454模型一M 1727.165469.2141226.061727.165482.6291338.502675.108482.619模型二M 2729.877465.2481099.465729.877482.9601470.719607.106483.9602.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。