当前位置:文档之家› 数学建模入门试题极其答案

数学建模入门试题极其答案

1.你要在雨中从一处沿直线走到另一处,雨速是常数,方向不变。

你是否走得越快,淋雨量越少呢?
2.假设在一所大学中,一位普通教授以每天一本的速度开始从图书
馆借出书。

再设图书馆平均一周收回借出书的1/10,若在充分长的时间内,一位普通教授大约借出多少年本书?
3.一人早上6:00从山脚A上山,晚18:00到山顶B;第二天,早
6:00从B下山,晚18:00到A。

问是否有一个时刻t,这两天都在这一时刻到达同一地点?
4.如何将一个不规则的蛋糕I平均分成两部分?
5.兄妹二人沿某街分别在离家3公里与2公里处同向散步回家,家
中的狗一直在二人之间来回奔跑。

已知哥哥的速度为3公里/小时,妹妹的速度为2公里/小时,狗的速度为5公里/小时。

分析半小时后,狗在何处?
6.甲乙两人约定中午12:00至13:00在市中心某地见面,并事先
约定先到者在那等待10分钟,若另一个人十分钟内没有到达,先到者将离去。

用图解法计算,甲乙两人见面的可能性有多大?
7.设有n个人参加某一宴会,已知没有人认识所有的人,证明:至
少存在两人他们认识的人一样多。

8.一角度为60度的圆锥形漏斗装着10
端小孔的
面积为0.5
9.假设在一个刹车交叉口,所有车辆都是由东驶上一个1/100的斜
坡,计算这种情
下的刹车距离。

如果汽车由西驶来,刹车距离又是多少?
10. 水管或煤气管经常需要从外部包扎以便对管道起保护作用。

包扎时用很长的带子缠绕在管道外部。

为了节省材料,如何进行包扎才能使带子全部包住管道而且带子也没有发生重叠。

1.解:把人体简化为长方柱,表面积之比为前:侧:顶=1:a:b ,选坐标系将人的速度表示为(v,0,0),即人沿x 周方向走,v>0,而设语雨速为(x,y,z ),行走距离为L ,则淋雨量Q 的表达式为:
Q=[ Q=|x-a|+a|y|+b|z|]*L/v
记q=a|x|+b|z|,则
L(
1q -+v x ),v≤x Q(v)=
L(v x
-q +1),v>x
收回书的1/10,设教授已借出书的册数是时间t 的函数小x(t)的函数,
其授借出数的册数为0。

解该线性题得X(t) =70[1-e t 10 ]
由于当
t ∞时,其极限值为70,故在充分长的时间内,一位普通教授大约已借出70本书。

3.解:我们从山脚A 点为始点记路程,设从A 到B 路程函数为f (t ),
即t 时刻走的距离为f (t );同样设从B 点到A 点的路程为函数g (t )。

由题意有 f(8)=0,f(18)=|AB|,g (8)=|AB|,g (18)=0;
令h (t )= f (t )--g (t ),则有h(8)= f(8) -- g (8)=-- |AB||<0, h(6)=f(6) -- g(6)= | AB|>0 又注意f (t ),g (t )都是时刻t 的连续函数,因此h (t )也是时刻t 的连续函数,由连续函数的介质定理,一定存在某时刻t 。

使h (t 。

)=0,即f (t 。

)=g (t 。

) 所以存在一个时刻t,这两天都在这一时刻到达同一地点。

4.解:设I 为平面上任一封闭曲线,p 为平面上一点(不妨设p 在I 内),则存在已过点p 的直线,将I 所围的面积二等
分,如下图
设l 为过点p 的一条直线,若S1= S1,则得证,否则设S1 >S2,l 与x
轴夹角为a,让l逆时针绕p旋转S2 ,S2,则S1,S2随a的变化连续的变化,记其面积为S1a),S2(a),则记S1(a)= S1, S2(a)= S2, f(a+∏)<0,且f(a)连续,由连续函数的介值定理知,在(0,∏)存在ā使f(ā)=0,a=ā对应的直线即为所求。

5.解:哥哥与妹妹的速度分别为3公里/小时及2公里/小时,因此一小时后,哥哥与妹妹都已到家,而狗一直在二者之间,因此狗已到家。

6.解:设甲乙两人分别在12点x分及y分等可能到达到达约定地点,显然0≤x≦60,0≦y≦60,若两人相遇则有|x-y|≦10,这是一个几何概率问题,其中样本空间为A={(x,y)|≤x≦60,0≦y≦60}
它构成了空间直角标系中的正方形,相遇空间为
G={(x,y), |x-y|≦10}
其图形见上图阴影部分,Sa,Sg分别表示正方形、阴影部分的面积,从而相遇的概率为P=Sa/Sg=(60*60-2*1/2*50*50)/(60*60)≈0.306
7. 证明:设第i 个人认识的人为s (i ),则s (i )∈……N-1} 设没有两个人认识的人一样多,则s (1),s (2),……互不相等,则s (i )取遍集合{0、1、2……N-1}中的一个值,即至少存在某两个人k1,k2使s (k1)=N-1,s (k2)=0,而对第ki 个人,由于(ki )=N-I ,故他必然认识第k2人,故s (k )至少为1,与s (k2)=0矛盾,得证。

8.解:由水力学定律可知Q=dv/dt=0.62S gh 2,其中0.62为流量系数S 为空口横截面,g 为重力加速度,h 为从从空口到水面的高度,故有dv=0.31gh 2dt ,
另一方面,在△t 时间内,水面由h 降至h+dh (dh<0),则仅有 dv=-∏r*r*dh=-∏/3*h*h*dh, 所以有0.31gh 2dt=-∏/3*h*h*dh ,再由h(0)=10,联立求得其解为
t=(∏/3)*(2/5)*1/(0.31g 2(5.210-5.2h ,当水流完时,h=0, 解得t=2∏/(15*0.31g 2)*5.210
9.解:设t=0时为开始刹车的时刻,x (t )为从t=0到t 时刻所幸的
距离,由刹车时所受的制动力为-uW
1100*100100+-W*1100*1001+,其中W 为车重,故x (t )满足g w
*d (dt/dt )/dt=-uW 1100*100100+-W*1
100*1001+ 又由x (0)=0,dx/dt|t=0=v 。

解得x (t )=-1/2(1100*100100+ug +1100*100+g )t 2
+v 。

*t 故制动时间为
t b =v 。

/(1100*100100+ug +1100*100+g )
因此刹车距离为
x(t b )=1/2*[ v 。

/(1100*100100+ug +1100*100+g )]
同理可得汽车由西驶来时,刹车距离为1/2*[ v 。

/(1100*100100+ug +1100*100+g )]
10.解:假设管道是直的圆的、粗细一样,带子宽度一样。

参数宽为W ,圆管周长为C ,缠绕角度为a,
则W=C*sina ;a=arcsin(w/c)
当管道长为l ,按上述方式包扎需要的带孔为L ,此时管道表面积与带子总面积为L*W ,则
L*W ,则L*W-l*C=W*
W c 22- 即L= (W*W c 22-+l*C )/w。

相关主题