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數學建模到底是學什麼

圖文 更新时间:2024-08-07 00:12:13

1、從你現在學習過的解方程(一元一次、二元一次等)、應用題開始入手。

2、比如一道應用題:你跑步速率是每分鐘是300米,走路速率是100米/分鐘。

1)假設有從家裡到學校距離是1公裡,問你跑步去學校需要多少時間?

2)如果需要在5分鐘從家裡趕到學校,那麼你至少得跑步多少分鐘才能實現。

以上2個問題都源于生活,我們可以用算術和方程來解決:

解答1):1000/300≈3.33分鐘。

解答2):

假設跑步x分鐘,那麼走路就是(5-x)分鐘。

300x+(5-x)×100=1000

對上述一元一次方程求解:

200x=500

x=2.5(分鐘)

即至少跑2.5分鐘。

數學建模到底是學什麼(什麼是數學建模)1

3、在上述過程中:

1)我們把生活、工作中遇到的問題進行描述,如對問題全面分析,抓住問題的主要特征,把問題轉化為應用題。

2)對應用題進一步分析,用數學表達式、方程來描述問題。這就是數學建模的過程。

3)對方程進行求解,如對上述一元一次方程求解,就是對數學模型求解x,得到問題解決的答案。

剛剛的問題簡單,用一元一次方程就可以解決,但是,如果問題複雜,就要用更複雜的方程(數學模型)去描述問題,如二元一次方程組,二元二次方程組,等等。

因為問題複雜,描述問題的模型或方程就會更複雜,對方程的求解過程就會複雜不一樣。

數學建模到底是學什麼(什麼是數學建模)2

如果模型是一個二元一次方程組,那麼我們就要用到消元法去解決。

對于更複雜的數學模型,我們還可以設計計算機程序去解方程,更快更高效。

從上面的介紹來看,數學建模培養以下幾個方面的思維與能力:

1、對問題的專業認識、觀察、分析、描述能力。

2、對問題的轉化能力,如将問題轉化為相應的數學模型。

3、對問題的求解能力,如解方程,編程序計算問題。

數學建模到底是學什麼(什麼是數學建模)3

對數學建模的選擇可能體現如下:

1、你對什麼領域有興趣?該領域裡有什麼問題?你對該領域專業了解多少?有興趣通過學習來深入了解嗎?解決該問題有哪些價值?

2、你對數學方法用于工作、生活問題的解決有興趣嗎?數學建模一方面激發你用數學思維、知識去解決問題;一方面又促進你進一步學習數學思維、方法,提高解決問題的能力。

3、數學模型(方程)建立的正确與好壞,取決于你對問題正确的觀察、分析、認識等,然後是正确的轉化,如剛剛那個從家到學校至少跑步幾分鐘的問題,可以用x、y分别表示跑步時間、走路時間,這樣就變成二元一次方程組了:

1)300x+100y=1000

2)x+y=5

這樣就要解一個二元一次方程組。

所以對問題轉化、解決的方法可能有多種,轉化的好,解決容易且正确;否則,解決困難還容易出錯。

4、對數學問題的求解能力。如你要學一元一次方程、二元一次方程組等各種數學模型的求解方法,還要學習用計算機編程序來求解問題的方法。

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