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《數(shù)學(xué)模型試題2008-2009-1-A—ans.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、天津理工大學(xué)考試試卷2008~2009學(xué)年度第二學(xué)期《數(shù)學(xué)模型》期末考試試卷評分參考標(biāo)準(zhǔn)課程代碼:試卷編號:1-A命題日期:2009年5月26日答題時限:120分鐘考試形式:開卷、筆試+機試一.填空題(每小題5分,共15分).1.設(shè)某種物資有兩個產(chǎn)地,其產(chǎn)量分別為10、20,兩個銷地的銷量相等均為15。如果從任意產(chǎn)地到任意銷地的單位運價都為1。設(shè)表示產(chǎn)地運往銷地的運量,則求最優(yōu)運輸方案的數(shù)學(xué)模型為:2.設(shè)某區(qū)域開始時的人口數(shù)為,時刻的人口數(shù)為,若區(qū)域允許的最大人口數(shù)為,人口增長率為,則該區(qū)域人口增長問題的邏輯斯蒂克模型為3.一個剛獲得
2、學(xué)位的大學(xué)畢業(yè)生,在擇業(yè)問題上,通常會從以下幾個方面來考慮:收入豐厚;適合個人興趣;發(fā)展前景廣闊;地理位置優(yōu)越。若有三個就業(yè)崗位可選,建立該擇業(yè)問題的AHP模型為:二.簡答題(每小題5分,共20分).1.用流程圖法簡述數(shù)學(xué)建模的一般步驟。實際問題抽象、簡化(建立假設(shè),引入符號)依據(jù)問題的內(nèi)部機理,運用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)手段,建立數(shù)學(xué)模型使用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具解析地或數(shù)值地求解數(shù)學(xué)模型,得出結(jié)論。結(jié)論符合實際?交付使用2.地方公安部門想知道,當(dāng)緊急事故發(fā)生時,人群從一個建筑物中撤離所需要的時間,假設(shè)有足夠的安全通道.若指揮者想盡可能多且快地將人群撤
3、離,應(yīng)制定甚麼樣的疏散計劃.請就這個計劃指出至少三個相關(guān)因素,并使用數(shù)學(xué)符號表示。解:撤離時人員的分布狀態(tài)、人員總數(shù)、撤離速度、人們之間相對擁緊程度、人員所在地與安全地點的距離、人員撤離完畢所需要的總時間等。3.某種疾病每年新發(fā)生1000例,患者中有一半當(dāng)年可治愈.若2008年底時有1200個病人,到2013年將會出現(xiàn)什么結(jié)果?有人說,無論多少年過去,患者人數(shù)只是趨向2000人,但不會達到2000人,試建立差分方程模判斷這個說法的正確性。解:令為從2008年起計算的年后患者的人數(shù),可得到遞推關(guān)系模型:得遞推公式:由可以算出2010年時
4、的患者數(shù)人.L=,說明無論多少年過去,患者人數(shù)只是趨向2000,但不會超過2000人。4.交法規(guī)定:駕駛員血液中酒精的濃度不得超過80/100。一起交通事故發(fā)生3個小時后,警方測得司機血液中酒精的含量是又過兩個小時,含量降為試建模判斷:當(dāng)事故發(fā)生時,司機是否酒后駕車。解:設(shè)為時刻血液中酒精的濃度,則濃度遞減率的模型應(yīng)為:其通解是而就是所求量.由題設(shè)可知故有和此解得可見在事故發(fā)生時,司機血液中酒精的濃度已經(jīng)超出了規(guī)定,屬于酒后駕車。三、解答題(每小題15分,共45分)1.時令性商品的銷售往往具有節(jié)氣性。節(jié)氣內(nèi)商品的售價高于進價,銷售的越
5、多利潤越高;過了節(jié)氣商品的售價低于進價,銷售的越多虧損越大。經(jīng)營者往往根據(jù)歷史上該節(jié)氣的銷量估計本節(jié)氣的進貨量,而銷量是由需求量決定的,需求量是一個隨機變量。設(shè)某時令性商品在節(jié)氣內(nèi)銷售一個單位產(chǎn)品凈賺元,過了節(jié)氣銷售一個單位產(chǎn)品凈賠元。據(jù)歷史上統(tǒng)計該商品的需求量的分布密度函數(shù)為,試建立確定本節(jié)氣內(nèi)的適當(dāng)進貨量的使得經(jīng)營者能賺取最大利潤的數(shù)學(xué)模型。并分析能賺取最大利潤的條件。解:利潤:利潤的期望:==令=0解得:又故滿足的即為所求。2.某種資源總量為M單位,分配給10個使用者使用。假設(shè)分配給第i個使用者的數(shù)量為單位,產(chǎn)生的效益用函數(shù)來衡
6、量,并假設(shè)資源分配無剩余。試建立該問題的動態(tài)規(guī)劃模型,用以確定總收益最大的分配方案。(要求:寫出階段變量、狀態(tài)變量、決策變量、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程、階段評價指標(biāo)函數(shù)、逆向遞推的基本方程。)解:階段變量:決策變量:分配給第k個使用者的資源量狀態(tài)變量:可分配給第k個至第10個使用者的資源量狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程:,階段評價指標(biāo)函數(shù):---選擇選擇第k件物品的使用價值過程評價指標(biāo)函數(shù):分配給第k個至第10個使用者的資源的最大效益逆向遞推的基本方程:3.設(shè)某系統(tǒng)L由相互獨立的兩個子系統(tǒng)L1、L2構(gòu)成。其中L1由n個工作獨立的原件串聯(lián)而成,L2由個工作獨立的原件
7、串聯(lián)而成。若系統(tǒng)L由子系統(tǒng)L1、L2并聯(lián)構(gòu)成,求系統(tǒng)L的可靠度。L:L1L2L1:X1X2X3XnL2:Y1Y2Y3Yn原件的壽命服從參數(shù)為指數(shù)分布,i=1,2,3,…,n;原件的壽命服從參數(shù)為威布爾分布,i=1,2,3,…,n;定義元件的可靠度,失效率。解:因為:原件i的壽命的服從參數(shù)為指數(shù)分布,i=1,2,3,…,n故的分布函數(shù)=,則原件的可靠度因為原件的壽命服從參數(shù)為威布爾分布,i=1,2,3,…,n故的分布函數(shù),原件的可靠度子系統(tǒng)L1的可靠度:===子系統(tǒng)L2的可靠度:==L1、L2并聯(lián)構(gòu)成L,系統(tǒng)L的可靠度:==四.上機題(
8、共兩題,從中任選一題,滿分20分。寫出簡要過程,提交電子解題程序)第一題:設(shè)某商品的需求量與消費者的平均收入、商品的價格的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:需求量906570604055809010050平均收入20001600180015