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初中數學建模基礎知識

發布時間: 2022-07-20 13:35:58

1. 數學建模需要掌握哪些知識

在數學建模中主要運用的軟體是matlab和linggo二個軟體。對於matlab要懂的編程。對於編程主要是畫圖和數值計算二大部分。對linggo要懂得計算。這是對於軟體的熟練。在建模比賽之前多一下往年的優秀論文,看他們是如何建立模型的,和論文的格式。同時自己要懂得一下模型的建立。在這些機基礎上最重要的是在比賽的三天如何合理的安排任務。你現在可以都數學中國網站上去關注,裡面有高手!

2. 數學建模具體要學會什麼基本的知識

要學的東西挺多的,一、軟體方面,需要學習matlab、lingo以及sas軟體,各有各的用處,其中matlab是綜合性的,功能很強大;lingo是針對優化問題占優,用於求解線性規劃和非線性規劃問題;sas是統計分析軟體,也是這三個中最難學的。二、演算法,數學建模中有十大演算法,具體可以網路一下。三、要培養讀論文和搜索文獻資料的能力;四、也是很重要的,當然提高分析問題(審題)的能力和建模的能力,還要提高寫論文的水平!

3. 參加數學建模需要學習哪些方面的知識

參加數學建模需要學習以下方面的知識。



首先,需要弄清楚建模的過程。建議找本數模歷年的論文看看,理清思路,步驟等。


其次,看點數學的知識。重點是優化、統計。幾乎每年都會有題目是關於優化的。


第三、看一下演算法相關的。當然與上面的第二條有所重復了。並用MATLAB maple等實現以下。


第四、學習一下編程的知識,比如C++,MATLAB,lingo等。


第五、找到兩個跟你互補的人,組成團隊,有人側重編程,有人側重論文,有人側重數學等等。


數學建模,就是根據實際問題來建立數學模型,對數學模型來進行求解,然後根據結果去解決實際問題。

當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上,用數學的符號和語言作表述來建立數學模型。


資料來源:網路—數學建模

4. 參加數學建模大賽需要大概要掌握哪些方面的知識

數學建模競賽的內容:

競賽題目一般來源於工程技術和管理科學等方面經過適當簡化加工的實際問題,不要求參賽者預先掌握深入的專門知識,只需要學過普通高校的數學課程。

題目有較大的靈活性供參賽者發揮其創造能力。參賽者應根據題目要求,完成一篇包括模型假設、建立和求解、計算方法的設計和計算機實現、結果的分析和檢驗、模型的改進等方面的論文。競賽評獎以假設的合理性、建模的創造性、結果的正確性和文字表述的清晰程度為主要標准。


數學建模大賽步驟:

建模是一個非常復雜和創造性的工作。現實世界中的事物是如此的多樣化和繁雜,以至於不可能指定如何使用一些規則和規則來構建各種模型。下面是對建模的一般步驟和原則的概括總結:

1、模型准備:首先要了解問題的實際背景,明確課題的要求,收集各種必要的信息。

2、模型假設:為了使用數學方法,通常需要對問題做出合理的假設,突出問題的主要特徵,忽略問題的次要方面。

3、模型組成:根據所做的假設和事物之間的關系,構造出各量之間的關系,構成問題。

4、模型求解:利用已知的數學方法來求解前一步得到的數學問題,往往需要進一步的簡化或假設。對於數學問題,要盡可能小心地使用簡單的數學工具。

5. 初中數學模型有哪些

新課標
初中數學建模的常見類型
全日制義務教育數學課程標准對數學建模提出了明確要求,標准強調「從學生以有的經驗出發,讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行解析與應用的過程,進而使學生獲得對數學理解的同時,在思維能力。情感態度與價值觀等方面得到進步和發展。」強化數學建模的能力,不僅能使學生更好地掌握數學基礎知識,學會數學的基本思想和方法。也能增強學生應用數學的意識,提高分析問題,解決實際問題的能力。2007年全國各地的中考試題考查學生建模思想和意識的題目有許多,現分類舉例說明。
一、建立「方程(組)」模型
現實生活中廣泛存在著數量之間的相等關系,「方程(組)」模型是研究現實世界數量關系的最基本的數學模型,它可以幫助人們從數量關系的角度更正確、清晰的認識、描述和把握現實世界。諸如納稅問題、分期付款、打折銷售、增長率、儲蓄利息、工程問題、行程問題、濃度配比等問題,常可以抽象成「方程(組)」模型,通過列方程(組)加以解決
例1(2007年深圳市中考試題)A、B兩地相距18公里,甲工程隊要在A、B兩地間鋪設一條輸送天然氣管道,乙工程隊要在A、B兩地間鋪設一條輸油管道。已知甲工程隊每周比乙工程隊少鋪設1公里,甲工程對提前3周開工,結果兩隊同時完成任務,求甲、乙兩工程隊每周各鋪設多少公里管道?
解:設甲工程隊每周鋪設管道x公里,則乙工程隊每周鋪設管道(x+1)公里。
依題意得:
解得x1=2, x2=-3
經檢驗x1=2,x2=-3都是原方程的根。
但x2=-3不符合題意,捨去。
∴x+1=3
答:甲工程隊每周鋪設管道2公里,則乙工程隊每周鋪設管道3公里。
二、建立「不等式(組)」模型
現實生活建立中同樣也廣泛存在著數量之間的不等關系。諸如統籌安排、市場營銷、生產決策、核定價格範圍等問題,可以通過給出的一些數據進行分析,將實際問題轉化成相應的不等式問題,利用不等式的有關性質加以解決。
例2 (2007年茂名市中考試題)某體育用品商場采購員要到廠家批發購進籃球和排球共100隻,付款總額不得超過11815元。已知兩種球廠家的批發價和商場的零售價如下表,試解答下列問題:
品名 廠家批發價(元/只) 商場零價(元/只)
籃球 130 160
排球 100 120
(1)該采購員最多可購進籃球多少只?
(2)若該商場能把這100隻球全部以零售價售出,為使商場獲得的利潤不低於2580元,則采購員至少要購籃球多少只?該商場最多可盈利多少元?
解:(1)該采購員最多可購進籃球x只,則排球為(100-x)只,
依題意得:130x+100(100-x)≤11815
解得x≤60.5
∵x是正整數,∴x=60
答:購進籃球和排球共100隻時,該采購員最多可購進籃球60隻。
(2)該采購員至少要購進籃球x只,則排球為(100-x)只,
依題意得:30x+20(100-x)≥2580
解得x≥58
由表中可知籃球的利潤大於排球的利潤,因此這100隻球中,當籃球最多時,商場可盈利最多,即籃球60隻,此時排球平均每天銷售40隻,
商場可盈利(160-130)×60+(120-100)×40=1800+800=2600(元)
答:采購員至少要購進籃球58隻,該商場最多可盈利2600元。
三、建立「函數」模型
函數反映了事物間的廣泛聯系,揭示了現實世界眾多的數量關系及運動規律。現實生活中,諸如最大獲利、用料價造、最佳投資、最小成本、方案最優化問題,常可建立函數模型求解。
例3 (2007年貴州貴陽市中考試題)某水果批發商銷售每箱進價為40元的蘋果,物價部門規定每箱售價不得高於55元,市場調查發現,若每箱以50元的價格銷售,平均每天銷售90箱,價格每提高1元,平均每天少銷售3箱。
(1)求平均每天銷售量y(箱)與銷售價x(元/箱)之間的函數關系式。
(2)求該批發商平均每天的銷售利潤w(元)與銷售價x(元/箱)之間的函數關系式。
(3)當每箱蘋果的銷售價為多少元時,可以獲得最大利潤?最大利潤是多少?
解:(1)y=90-3(x-50) 化簡,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∴拋物線開口向下
當x=60時,w有最大值,又x<60,w隨x的增大而增大,
∴當x=55時,w的最大值為1125元,
∴當每箱蘋果的銷售價為55元時,可以獲得最大利潤1125元的最大利潤
四、建立「幾何」模型
幾何與人類生活和實際密切相關,諸如測量、航海、建築、工程定位、道路拱橋設計等涉及一定圖形的性質時,常需建立「幾何模型,把實際問題轉化為幾何問題加以解決
例4 (2007年廣西壯族自治區南寧市中考試題)如圖點P表示廣場上的一盞照明燈。
(1)請你在圖中畫出小敏在照明燈P照射下的影子(用線段表示);
(2)若小麗到燈柱MO的距離為1.5米,小麗目測照明燈P的仰角為55°,她的目高QB為1.6米,試求照明燈P到地面的距離;結果精確到0.1米;參考數據:tan55 °≈1.428,sin55°≈0.819,cos55°≈0.574。
解:(1)如圖,線段AC是小敏的影子。
(2)過點Q作QE⊥MO於E,過點P作PF⊥AB於F,交EQ於點D,則PF⊥EQ。在Rt△PDQ中,∠PQD=55°,DQ=EQ-ED=4.5-1.5=3(米)。
∵tan55°=
∴PD=3 tan55°≈4.3(米)
∵DF=QB=1.6米
∴PF=PD+DF=4.3+1.6=5.9(米)。
答:照明燈到地面的距離為5.9米。
五、建立「統計」模型
統計知識在自然科學、經濟、人文、管理、工程技術等眾多領域有著越來越多的應用。諸如公司招聘、人口統計、各類投標選舉等問題,常要將實際問題轉化為「統計」模型,利用有關統計知識加以解決。
例5 (2007年後湖北省荊州市中考試題)為了了解全市今年8萬名初中畢業生的體育升學考試成績狀況(滿分為30分,得分均是整數),從中隨機抽取了部分學生的體育生學考試成績製成下面頻數分布直方圖(尚不完整),已知第一小組的頻率為0.12。回答下列問題:
(1)在這個問題中,總體是 ,樣本容量為

(2)第四小組的頻率為 ,請補全頻數分布直方圖。
(3)被抽取的樣本的中位數落在第 小組內。
(4)若成績在24分以上的為「優秀」,請估計今年全市初中畢業生的體育升學考試成績為「優秀」的人數。
解:(1)8萬名初中畢業生的體育升學考試 成績, =500。
(2)0.26,補圖如圖所示。
(3)三.
(4)由樣本知優秀率為 100%=28%
∴估計8萬名初中畢業生的體育升學成績優秀的人數為28%×80000=22400(人)。
六、建立「概率」模型
概率在社會生活及科學領域中用途非常廣泛,諸如游戲公平問題、彩票中獎問題、預測球隊勝負等問題,常可建立概率模型求解。
例6 (2007年遼寧省中考試題)四張質地相同的卡片如圖所示。將卡片洗勻後,背面朝上放置在桌面上。

6. 數學建模要學哪些知識還請大牛幫忙解答,希望能給出一些具體的建議,比如先學什麼再學什麼,真心萬分感

1建模基礎知識、常用工具軟體的使用
一、掌握建模必備的數學基礎知識(如初等數學、高等數學等),數學建模中常用的但尚未學過的方法,如圖論方法、優化中若干方法、概率統計以及運籌學等方法。
二、,針對建模特點,結合典型的建模題型,重點學習一些實用數學軟體(如 Mathematica 、Matlab、Lindo 、Lingo、SPSS)的使用及一般性開發,尤其注意同一數學模型可以用多個軟體求解的問題。
例如, 貸款買房問題: 某人貸款8 萬元買房,每月還貸款880.87 元,月利率1%。
(1)已經還貸整6 年。還貸6 年後,某人想知道自己還欠銀行多少錢,請你告訴他。
(2)此人忘記這筆貸款期限是多少年,請你告訴他。
這問題我們可以用 Mathematica 、Matlab、Lindo 、Lingo 等多個不同軟體包編程求解
2 建模的過程、方法
數學建模是一項非常具有創造性和挑戰性的活動,不可能用一些條條框框規定出各種模型如何具體建立。但一般來說,建模主要涉及兩個方面:第一,將實際問題轉化為理論模型;第二,對理論模型進行計算和分析。簡而言之,就是建立數學模型來解決各種實際問題的過程。這個過程可以用如下圖1來表示。

3常用演算法的設計
建模與計算是數學模型的兩大核心,當模型建立後,計算就成為解決問題的關鍵要素了,而演算法好壞將直接影響運算速度的快慢答案的優劣。根據競賽題型特點及前參賽獲獎選手的心得體會,建議大家多用數學軟體(Mathematica,Matlab,Maple,Lindo,Lingo,SPSS 等)設計演算法,這里列舉常用的幾種數學建模演算法.
(1)蒙特卡羅演算法(該演算法又稱隨機性模擬演算法,是通過計算機模擬來解決問題的演算法,同時可以通過模擬可以來檢驗自己模型的正確性,是比賽時必用的方法,通常使用Mathematica、Matlab 軟體實現)。
(2)數據擬合、參數估計、插值等數據處理演算法(比賽中通常會遇到大量的數據需要處理,而處理數據的關鍵就在於這些演算法,通常使用Matlab 作為工具)。
(3)線性規劃、整數規劃、多元規劃、二次規劃等規劃類問題(建模競賽大多數問題屬於最優化問題,很多時候這些問題可以用數學規劃演算法來描述,通常使用Lindo、Lingo 軟體實現)。
(4)圖論演算法(這類演算法可以分為很多種,包括最短路、網路流、二分圖等演算法,涉及到圖論的問題可以用這些方法解決,需要認真准備,通常使用Mathematica、Maple 作為工具)。
(5)動態規劃、回溯搜索、分治演算法、分支定界等計算機演算法(這些演算法是演算法設計中比較常用的方法,很多場合可以用到競賽中,通常使用Lingo 軟體實現)。
(6)圖象處理演算法(賽題中有一類問題與圖形有關,即使與圖形無關,論文中也應該要不乏圖片的,這些圖形如何展示以及如何處理就是需要解決的問題,通常使用Matlab 進行處理)。
(7)最優化理論的三大非經典演算法:模擬退火法、神經網路、遺傳演算法(這些問題是用來解決一些較困難的最優化問題的演算法,對於有些問題非常有幫助,但是演算法的實現比較困難,需慎重使用,通常使用Lingo、 Matlab、SPSS 軟體實現)。
4 論文結構,寫作特點和要求
答卷(論文)是競賽活動成績結晶的書面形式,是評定競賽活動的成績好壞、高低,獲獎級別的唯一依據。因此,寫好數學建模論文在競賽活動中顯得尤其重要,這也是參賽學生必須掌握的。為了使學生較好地掌握競賽論文的撰寫要領,(1)要求同學們認真學習和掌握全國大學生數學建模競賽組委會最新制定的論文格式要求且多閱讀科技文獻。(2)通過對歷屆建模競賽的優秀論文(如以中國人民解放軍信息工程學院李開鋒、趙玉磊、黃玉慧2004 年獲全國一等獎論文:奧運場館周邊的MS 網路設計方案為範例)進行剖析,總結出建模論文的一般結構及寫作要點,去學習體會和摸索。

參加全國大學生數學建模競賽應注意的問題
一、心裡要有「底」
首先,賽題來自於哪個實際領地的確難以預料,但絕不會過於「專」,它畢竟是經過簡化、加工的。大部分賽題僅憑意識便能理解題意,少數賽題的實際背景可能生疏,只需要查閱一些資料,便可以理解題意。其次,所有的賽題當然要用到數學知識,但一定不會過於高深。用得較多的有運籌學、概率與統計、計算方法、離散數學、微分方程等方面的一部分理論和方法,這些內容在賽前培訓要學過一些,真的用到了,總知道在哪些資料中查找。

7. 數學建模怎麼入門

數學建模入門方式如下:

①先看看書,最好一本國內的,一本國外的,數學建模書--推薦(數學建模(原書第4版)作者:(美)Brooks R. Cole William P.Fox Steven B. Horton Maurice D.Weir 葉其孝 姜啟源 譯),姜啟源,編的那本可以)。--學習相關的軟體和數學方法(MATLAB、Lingo、SAS等)--看些歷年的題--做一些老題。
②如果參加數學建模競賽,一定要分工明確,安排好各個環節大家的工作,而且要有領頭的人,很多問題難以確定時,需要有人拍板的。
③參加國內賽,論文和解題的思路還是要比較嚴謹一些的好,解題的各個環節基本都要有,要比較完整才能得高分;美國賽就要盡情的放開思路,把奇思妙想都放進去,一些想法建立的模型復雜難解也沒有關系,可以提出解題思路即可。全網招募小白免費學習,測試一下你是否有資格。

想要了解關於數學建模方面的更多內容,可以了解一下廣州中教在線教育科技有限公司(以下簡稱:中教在線)。成立於2010年2月,是國內從事互聯網技能教商培訓機構,生打3D建模、原畫繪制、影視後期及設計類在線學習課程,為零基礎入門學員提十全面立體的系統學習成長解決方案,致力於國內線上教育電業已有多年。

8. 學習數學建模需要有哪些基礎知識

剛參加完今年的全國建模競賽
建模,要麼就是自己創新模型,要麼就是利用已有的成熟模型,無論哪一種,都對基本知識的要求較高,即使是已有的模型,如果以前未曾使用,僅是在網上查資料發現可以用,如果沒有基本知識,在比賽時的短短三天掌握純熟是不可能的
線性代數只要求掌握矩陣的基本運算就足夠了,C和MATLAB組員中的一個必須熟練掌握,lingo語言也是
其他方面,概率論與數理統計要掌握,高數的微分,差分要掌握,計算方法的插值,擬合等要掌握,還有,數學物理方程,這個太難了,不知道你學過沒有,要保證自己看得懂,不必掌握很好
最近的建模題貌似對專業知識要求較高,不知道你學什麼,但基本的大學物理還是要掌握的
暫時想到這么多了

9. 數學建模需要哪些數學知識

數學分析,高等代數,概率統計。數學建模最主要的問題在知識點上無非是這幾塊:1、多元變數求最值問題,最終能夠將其轉化為拉格朗日乘子法;2、高維線性規劃,線性回歸問題,用線性代數的矩陣乘法來解決;3、有可能需要用到隨機過程的相關知識,以及應用大數定理,以及蒙特卡洛演算法,用概率統計為工具進行解決。