《數(shù)學(xué)建模期末試卷A及答案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)學(xué)建模期末試卷A及答案.doc（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1． （10分）敘述數(shù)學(xué)建模的基本步驟，并簡(jiǎn)要說(shuō)明每一步的基本要求。 (1)模型準(zhǔn)備：首先要了解問(wèn)題的實(shí)際背景，明確題目的要求，收集各種必要的信息。 (2)模型假設(shè)：為了利用數(shù)學(xué)方法，通常要對(duì)問(wèn)題做出必要的、合理的假設(shè)，使問(wèn)題的主要特征凸現(xiàn)出來(lái)，忽略問(wèn)題的次要方面。 (3)模型構(gòu)成：根據(jù)所做的假設(shè)以及事物之間的聯(lián)系，構(gòu)造各種量之間的關(guān)系，把問(wèn)題化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，注意要盡量采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具。 4)模型求解：利用已知的數(shù)學(xué)方法來(lái)求解上一步所得到的數(shù)學(xué)問(wèn)題，此時(shí)往往還要作出進(jìn)一步的簡(jiǎn)化或假設(shè)。 (5)模型分析：對(duì)所得到的解答進(jìn)行分析，特別要注意當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)所得結(jié)果是否穩(wěn)定。 (6)模型檢驗(yàn)：分析所得結(jié)果的實(shí)際意義，與實(shí)際情況進(jìn)行比較，看是否符合實(shí)際，如果不夠理想，應(yīng)該修改、補(bǔ)充假設(shè)，或重新建模，不斷完善。 (7)模型應(yīng)用：所建立的模型必須在實(shí)際應(yīng)用中才能產(chǎn)生效益，在應(yīng)用中不斷改進(jìn)和完善。 2．（10分）試建立不允許缺貨的生產(chǎn)銷(xiāo)售存貯模型。 設(shè)生產(chǎn)速率為常數(shù)，銷(xiāo)售速率為常數(shù)，。 在每個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，開(kāi)始一段時(shí)間（） 邊生產(chǎn)邊銷(xiāo)售，后一段時(shí)間（）只銷(xiāo)售不 生產(chǎn)，存貯量的變化如圖所示。設(shè)每次生產(chǎn)開(kāi)工 費(fèi)為，每件產(chǎn)品單位時(shí)間的存貯費(fèi)為，以總費(fèi)用最小為準(zhǔn)則確定最優(yōu)周期，并討論和的情況。 單位時(shí)間總費(fèi)用，使達(dá)到最小的最優(yōu)周期。當(dāng)時(shí)，，相當(dāng)于不考慮生產(chǎn)的情況；當(dāng)時(shí)，，因?yàn)楫a(chǎn)量被售量抵消，無(wú)法形成貯存量。 3．（10分）設(shè)表示時(shí)刻的人口，試解釋阻滯增長(zhǎng)（Logistic）模型 中涉及的所有變量、參數(shù)，并用盡可能簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表述清楚該模型的建模思想。 ——時(shí)刻； ——時(shí)刻的人口數(shù)量； ——人口的固有增長(zhǎng)率； ——自然資源和環(huán)境條件所能容納的最大人口數(shù)量； ——初始時(shí)刻的人口數(shù)量 人口增長(zhǎng)到一定數(shù)量后，增長(zhǎng)率下降的原因：資源、環(huán)境等因素對(duì)人口增長(zhǎng)的阻滯作用。 且阻滯作用隨人口數(shù)量增加而變大，從而人口增長(zhǎng)率是人口數(shù)量的的減函數(shù)。 假設(shè)為的線性函數(shù)： ， 其中，稱(chēng)為人口的固有增長(zhǎng)率，表示人口很少時(shí)（理論上是）的增長(zhǎng)率。 當(dāng)時(shí)人口不再增長(zhǎng)，即增長(zhǎng)率，代入有，從而有 ， 根據(jù)Malthus人口模型，有 4．（25分）已知8個(gè)城市v0，v1，…,v7之間有一個(gè)公路網(wǎng)（如圖所示）， 每條公路為圖中的邊，邊上的權(quán)數(shù)表示通過(guò)該公路所需的時(shí)間． （1）設(shè)你處在城市v0，那么從v0到其他各城市，應(yīng)選擇什么路徑使所需的時(shí)間最短？ (1)到其它各點(diǎn)的最短路如下圖： 各點(diǎn)的父點(diǎn)如下： v0 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v0 v0 v0 v2 v3 v0 v5 v3 各點(diǎn)的最短路徑及最短路長(zhǎng)分別為： v0: 0 v0→v1: 1 v0→v2: 2 v0→v2→v3: 3 v0→v2→v3→v4: 6 v0→v5: 4 v0→v5→v6: 6 v0→v2→→v3→v7: 9 (2)最小生成樹(shù)如下圖： 7．（10分）有12個(gè)蘋(píng)果，其中有一個(gè)與其它的11個(gè)不同，或者比它們輕，或者比它們重，試用沒(méi)有砝碼的天平稱(chēng)量三次，找出這個(gè)蘋(píng)果，并說(shuō)明它的輕重情況。 先把蘋(píng)果編號(hào)1～12,把1～4和5～8放在天平兩邊: （1）兩邊持平：就在9～12中,再把9和10放在天平兩邊,再平就在11或12中,若9和10不平，則在9或10中； （2）兩邊不平:假設(shè)1234重5678輕,則進(jìn)行第二次稱(chēng)量125和349；若平了就在678中且是輕的,再稱(chēng)6與7即可；若125重349輕則在12中且是重的, 再稱(chēng)1與2即可；若125輕349重,則壞的是5。 某家具廠生產(chǎn)桌子和椅子兩種家具，桌子售價(jià)50元/個(gè)，椅子銷(xiāo)售價(jià)格30元/個(gè)，生產(chǎn)桌子和椅子要求需要木工和油漆工兩種工種。生產(chǎn)一個(gè)桌子需要木工4小時(shí)，油漆工2小時(shí)。生產(chǎn)一個(gè)椅子需要木工3小時(shí)，油漆工1小時(shí)。該廠每個(gè)月可用木工工時(shí)為120小時(shí)，油漆工工時(shí)為50小時(shí)。問(wèn)該廠如何組織生產(chǎn)才能使每月的銷(xiāo)售收入最大？（建立模型不計(jì)算）(10’) 解：（1）確定決策變量：x1=生產(chǎn)桌子的數(shù)量 x2=生產(chǎn)椅子的數(shù)量 （2）確定目標(biāo)函數(shù)：家具廠的目標(biāo)是銷(xiāo)售收入最大maxz=50x1+30x2 （3）確定約束條件： 4x1+3x2<120（木工工時(shí)限制） 2x1+x2>50（油漆工工時(shí)限制） （4）建立的數(shù)學(xué)模型為： maxS=50x1+30x2 s.t.4x1+3x2<120 2x1+x2>50 x1,x2>0 ++= +++=+++=