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数学建模练习

数学建模练习与解答

课上的建模例子你跟得上,遇到新题却一片空白。

这七道原创题走同一条路线:写规则,说明假设,用数据检验,再判断模型在哪里失效。先在纸上做,再打开答案。

请按顺序做。前面的题建立规则,后面的题要你去判断规则。

题目

第1题。 一辆的士起步价RM4,之后每公里RM1.50。用路程d写出车费C的规则,再求12公里的车费。

答案

车费有一个固定部分,和一个随路程增加的部分,所以C = 4 + 1.5d。

d = 12时:C = 4 + 1.5(12) = 4 + 18 = RM22。

假设:整趟行程的收费率固定,没有等候费或夜间附加费。

第2题。 水箱容量600升。水龙头每分钟注入12升。写出注满所需时间的模型,并写出两个假设。

答案

时间 = 600 ÷ 12 = 50分钟。

假设:水箱一开始是空的,水龙头的流量固定为每分钟12升,没有漏水。

如果水箱本来已有150升,时间就是(600 − 150) ÷ 12 = 37.5分钟,可见第一个假设很重要。

第3题。 一位学生提出y = 3x + 2。量度值是(1, 5.1)、(2, 8.0)、(3, 10.9)和(4, 14.2)。模型吻合吗?

答案

模型值:5、8、11、14。

差值(量度值 − 模型值):0.1、0、−0.1、0.2。

每个差值都不超过0.2,也没有一直为正或一直为负、而且越来越大的趋势。在x从1到4的范围内,模型吻合良好。

第4题。 方案A固定收费RM30,每通话一分钟另加RM0.10。方案B固定收费RM50,通话不限。

求两个方案费用相同的通话分钟数,再为通话150分钟的用户提供建议。

答案

方案A:30 + 0.10m。方案B:50。

令30 + 0.10m = 50,得0.10m = 20,m = 200。

通话150分钟时,方案A的费用是30 + 15 = RM45,比RM50少。通话少于200分钟,方案A比较便宜。

第5题。 一棵植物的高度是h = 5 + 2t厘米,t是周数。植物长到40 cm就停止生长。

模型到第几周就不能用了?之后应该怎样写?

答案

解5 + 2t = 40,得2t = 35,t = 17.5。

线性模型只适用于0 ≤ t ≤ 17.5。之后改进的模型是h = 40。

直线会一直往上走,用原来的模型预测第30周,会得到65 cm,比40 cm 高,这不可能。

第6题。 数据是(1, 3)、(2, 7)、(3, 13)和(4, 21)。模型A是y = 4x − 1,模型B是y = x² + x + 1。哪个模型比较好?

答案

模型A给出3、7、11、15。和数据的差是0、0、2和6,而且越来越大。

模型B给出3、7、13、21,每个数据点都吻合。

模型B比较好,因为数据每一步升得越来越快,直线跟不上这样的变化。

第7题。 一家店第1、2、3天卖出20、24和28件。第4天没有记录,第5天的记录是36。

估计第4天的销量,并说明第5天的记录是否支持你的方法。

答案

销量每天增加4,所以模型是S = 16 + 4n,n是天数。

第4天:16 + 4(4) = 32件。

用模型算第5天:16 + 4(5) = 36,和记录一致。这个吻合支持了你的方法,但不能证明第4天恰好是32件。

做错了怎么办?

第1和第2题写不出规则,请回头读定义变量和假设和为真实情境选择简单模型。

第3和第6题需要用已知数据检验模型。第5题在说明模型的局限并改进模型里讲过。

第4和第7题用到不完整信息下选择模型。把每个错误记进错题记录与试卷错误复盘,再用限时练习生成器安排一组限时题。

如果希望老师看你写的推理,可以了解线上一对一数学补习。

常见问题

这组练习应该怎样做?

盖住答案,在纸上写出完整的过程,再打开答案对照。把假设句和结论句与计算分开批改,因为建模题这三部分都有分。

为什么建模题要求写假设?

模型只是真实情境的简化规则。写出假设,例如速率固定,读的人就知道答案在什么时候可信,什么时候不可信。

数字对了但没写结论,会怎样?

你很可能丢了表达的分数。每道建模题都要用一句话回答题目的情境,并使用题目里的单位。

这些是SPM历年试题吗?

不是。每道题都是原创的,用来练习建模任务要考的技巧。请到 Lembaga Peperiksaan 网站查看最新的格式和样本任务。

如果你的建模答案数字都对,却因缺少假设而丢分,一对一数学老师可以阅读你写的推理,指出到底缺了哪一句。

  • 为孩子安排线上一对一课程,由经验丰富的老师授课。
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