初中数学建模初探
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上p58)
简析:设平均每次降息的百分率为x, 则:
第一次降息后年利率:2.25℅(1-x)。
第二次降息后年利率:2.25℅(1-x)2 .
列方程:2.25℅(1-x)2=1.98℅。
∴(1-x) 2=0.88。
∴1-x=±0.938. ∴x=0.0619=6.19℅.
注:求解增长率问题的关键是正确理解增长率的含义。一般地,如果某种量原来是a,每次以相同的增长率(或减少率)x增长(或减少),经过n次后的量便是:a (1+x) n(或a (1-x) ).n。
二、建立不等式(或不等式组)模型
现实生活建立中同样也广泛存在着数量之间的不等关系。诸如统筹安排、市场营销、生产决策、核定价格范围等问题,可以通过给出的一些数据进行分析,将实际问题转化成相应的不等式问题,利用不等式的有关性质加以解决。
例4、采石场爆破时,点燃导火线后工人要在爆破前转移到400米外的安全区域。导火线燃烧速度是1厘米/秒,工人转移的速度是5米/秒,导火线要大于多少?(人教版七年级下p135)。
简析:设导火线至少要x cm.。则列不等式:5 x >400. ∴x>80。
注:通过分析题意,找出不等关系,列出不等式,建立“最大”或“最小”模型,解决“至多”或“至少”一类的决策性问题。
例5、用每分时间可抽1.1吨水的a型抽水机来抽池水,半小时可以抽完;如果用b型抽水机,估计20分到22分可以抽完。b型抽水机比a型抽水机每分约多抽多少吨水?(人教版七年级下p141)
简析:设b型抽水机每分钟抽水x吨。根据题意得:
20x≤1.1×30
22x≥1.1×30。∴1.5≤x≤1.65。
∴b型抽水机比a型抽水机每分钟约多抽水0.4~0.55吨。
例6、一堆玩具分给若干个小朋友,若每人分3件,则剩余4件;若前面每人分4件,则最后一人得到的玩具不足3件。求小朋友的人数与玩具数。
简析:设小朋友的人数为x人,根据题意得:
(3x+4)-4(x-1)<3,
(3x+4)-4(x-1)≥1.
解得:5<x≤7。
则小朋友为6名时,有22件玩具;小朋友为7名时,有25件玩具。
现实生活中也同样广泛存在着数量之间的不等关系。如投资决策、人口控制、资源保护、盈亏平衡分析、核定价格范围、水土流失等问题,常归结为不等式(或不等式组)模型来求解。
三、建立函数模型
现实生活中普遍存在着最优化问题。如国情民意、生产生活、计划决策、市场营销、存贷款利息、用料造价问题、最佳投资问题、最小成本等实际问题,常归结为函数问题来求解。
例7、a、b两个商场平时以同样价格出售相同的商品,在春节期间让利酬宾,a商场所有商品8折出售;在b商场消费超过200元后,超出部分可在这家商场7折购物。试问如何选择商场来购物更经济?(人教版八年级上p129)。
简析:设平时出售同一种商品的价格为x(元),春节期间同一种商品价格为y(元)。
则:a商场=80℅x =0.8x 。
x (0<x≤200
b 商场=0.7x + 60 ( x>200 )。
∴当购物不到600元时,选择a商场更经济;当购物是600元时,两个商场一样;当购物超过600元时,选择b商场更经济。
例8 、从a、b两水库向甲、乙两地调水,其中甲地需水15万吨,乙地需水13万吨,a、b两水库各可调出水14万吨。从a地到甲地50千米,到乙地30
千米;从b地到甲地60千米,到乙地45千米。设计一个调运方案使水调运量(单
位:万吨·千米)尽可能小。(人教版八年级上p133)。
简析:设总调运量为y万吨·千米。
a水库运往甲地的水为x吨,则运往乙地的水为(14-x) 吨。
b水库运往甲地的水为(15-x) 吨,运往乙地的水为(x-1) 吨。由总调运量与各运输量的关系可知:y=50x+30(14-x) +60(15-x) +45(x-1).
∴y=5x+1275 1≤x≤14.
当x=1时,y=1280(万吨·千米)。
即从a水库向甲地调水1万吨,向乙地调水13万吨。从b水库向甲地调水14万吨。此时,总调运量有最小值1280万吨·千米。
例9、某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若每箱以50元的价格销售,平均每天销售90
箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱。
(1)求平均每天销售量y(箱)与销售价x(元/箱)之间的函数关系式。
(2)求该批发商平均每天的销售利润w(元)与销售价x(元/箱)之间的函数
关系式。
(3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
解:(1)y=90-3(x-50)化简,得y=-3x+240
(2)w=(x-40)(-3x+240)
=-3x2+360x-9600
(3)w=-3x2+360x-9600
= -3(x-60)2+1125
∵a=-3<0 ∴抛物线开口向下
当x=60时,w有最大值,又x<60,w随x的增大而增大,
∴当x=55时,w的最大值为1125元,
∴当每箱苹果的销售价为55元时,可以获得最大利润1125元的最
大利润
四、建立几何模型
几何与人类生活和实际密切相关,诸如Array测量、航海、建筑、工程定位、道路拱桥设
计等涉及一定图形的性质时,常需建立“几
何模型,把实际问题转化为几何问题加以解
决。
例10、如图点P表示广场上的一盏照明
灯。