数学建模作业题及答案

数学建模第二次作业

1.对于5.1节传染病的SIR模型，证明：

11

（1） 若??0>??,则?? ?? 先增加，在s>??处最大，然后减小并趋于0；s（t）单调减小至s∞。

（2） 若s0≤1，则?? ?? 单调减小并趋于0，?? ?? 单调减小至s∞。 （3） 对于传染病模型的SIR模型证明下列式子。

s(t)?s0e??r(t)（1） dr??(1?r?s0e-?r)（2） dt1??tr(t)?[(s??1)??tanh(??)]（3） 02s0?2

2. 在一个足够大的水缸中，滴下一滴蓝色的墨水。从水缸上方向下看，发现滴下的墨水以滴下的墨水滴为中心向周围扩散，蓝色区域逐渐增大，然后逐渐缩小，最后完全消失。建立模型描述观察到的墨水扩散过程（不考虑墨水本身的重力作用，假设向x, y, z轴方向上的扩散是均匀的）。如果过了85s之后，水缸里已经看不出墨水的痕迹，那么初始时刻滴入水缸的墨水总量有多少？蓝色区域的最大半径有多大？

假设光强系数α=0.2m2/kg、扩散系数??=8×10?5m2/??、仪器敏感系数μ=0.02。

3. 某种群最高年龄为30岁，按间隔10岁将此种群分为三组并以10年为一时段。

11

各组的繁殖率为b1=0,??2

1、数学规划

设有甲、乙、丙三种物品，其重量、体积和价值见下表： 甲 乙 丙 重量(单位：kg) 体积(单位：L) 1 2 3 2 1 3 价值(单位：百元) 3 5 7 某人出行，选10件物品随行。受条件所限，随身物品总重量不得超过18 kg ，体积不得超过100 L 。问三种物品分别选择几件，可使随身物品价值最大？

2、谣言的传播

设某城市共有n+1人，其中一人出于某种目的编造了一个谣言，于是就利用他认识的人开始传播这个谣言。该城市具有初中以上文化程度的人占总人数的比例为p，这些人只有a%相信这一谣言，而其他人约有b%会相信。又设相信此谣言的人每人在单位时间内传播的平均人数正比于当时未听说此谣言的人数，而不相信此谣言的人不传播谣言。试建立一个反应谣言传播情况的数学模型，并简单分析其规律。

假设1

第1个人还是会参加第2次的谣言传播。即第1个人和相信谣言的人会不断传播谣言 假设2

相信此谣言的人每人在单位时间内传播的平均人数正比于当时尚未听说此谣言的人数这个比恒定不变 假设3

传播的时候也会传给传播谣和听过谣言的人

设第i个单位时间开始时 相信谣言总人数 xyz(i)

没听过人数 mt(i)

受传播人

《数学建模》期末作业题 2008-6-16

数学模型课程期末大作业题

1、生产安排问题

某厂拥有4台磨床，2台立式钻床，3台卧式钻床，一台镗床和一台刨床，用以生产7种产品，记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时（以小时计）列于下表（表1）：

表1 产 品 收 益 磨 垂直钻孔 水平钻孔 镗 刨 p1 10 0.5 0.1 0.2 0.05 0 p2 6 0.7 0.2 0 0.03 0 p3 8 0 0 0.8 0 0.01 p4 4 0 0.3 0 0.07 0 p5 11 0.3 0 0 0.1 0.05 p6 9 0.2 0.6 0 0 0 p7 3 0.5 0 0.6 0.08 0.05 各种产品各月份的市场容量如下表（表2）： 表2

产 品 一月 二月 三月 四月 五月 六月 p1 500 600 300 200 0 500 p2 1000 500 600 300 100 500 p3 300 200 0 400 500 100 p4 300 0 0 5

《数学建模》期末作业题 20014-6-12

数学模型课程期末大作业题

要求:

1）选题方式：共53题，每个同学做一题，你要做的题目编号是你的学号mod53所得的值+1。(例如：你的学号为119084157，则你要做的题为mod(119084157,53)+1=48)。

2）该类题目基本为优划问题，要求提交一篇完整格式的建模论文，文字使用小四号宋体，公式用word的公式编辑器编写，正文中不得出现程序以及程序冗长的输出结果，程序以附录形式附在论文的后面，若为规划求解必须用lingo集合形式编程，其它可用Matlab或Mathmatica编写。

3）论文以纸质文档提交，同时要交一份文章和程序电子文档，由班长统一收上来，我要验证程序。 1、生产安排问题

某厂拥有4台磨床，2台立式钻床，3台卧式钻床，一台镗床和一台刨床，用以生产7种产品，记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时（以小时计）列于下表（表1）：

表1 产 品 收 益 磨 垂直钻孔 水平钻孔 镗 刨 p1 10 0

《数学建模》期末作业题 2008-6-16

数学模型课程期末大作业题

1、生产安排问题

某厂拥有4台磨床，2台立式钻床，3台卧式钻床，一台镗床和一台刨床，用以生产7种产品，记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时（以小时计）列于下表（表1）：

表1 产 品 收 益 磨 垂直钻孔 水平钻孔 镗 刨 p1 10 0.5 0.1 0.2 0.05 0 p2 6 0.7 0.2 0 0.03 0 p3 8 0 0 0.8 0 0.01 p4 4 0 0.3 0 0.07 0 p5 11 0.3 0 0 0.1 0.05 p6 9 0.2 0.6 0 0 0 p7 3 0.5 0 0.6 0.08 0.05 各种产品各月份的市场容量如下表（表2）： 表2

产 品 一月 二月 三月 四月 五月 六月 p1 500 600 300 200 0 500 p2 1000 500 600 300 100 500 p3 300 200 0 400 500 100 p4 300 0 0 5

《数学建模》期末作业题 20014-6-12

数学模型课程期末大作业题

要求:

1）选题方式：共53题，每个同学做一题，你要做的题目编号是你的学号mod53所得的值+1。(例如：你的学号为119084157，则你要做的题为mod(119084157,53)+1=48)。

2）该类题目基本为优划问题，要求提交一篇完整格式的建模论文，文字使用小四号宋体，公式用word的公式编辑器编写，正文中不得出现程序以及程序冗长的输出结果，程序以附录形式附在论文的后面，若为规划求解必须用lingo集合形式编程，其它可用Matlab或Mathmatica编写。

3）论文以纸质文档提交，同时要交一份文章和程序电子文档，由班长统一收上来，我要验证程序。 1、生产安排问题

某厂拥有4台磨床，2台立式钻床，3台卧式钻床，一台镗床和一台刨床，用以生产7种产品，记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时（以小时计）列于下表（表1）：

表1 产 品 收 益 磨 垂直钻孔 水平钻孔 镗 刨 p1 10 0

《数学建模》期末作业题 20016-6-22

数学模型课程期末大作业题

要求:

1）该类题目大部分为优划问题，有一些差分方程，微分方程问题，要求提交一篇完整格式的建模论文，文字使用小四号宋体，公式用word的公式编辑器编写，正文中不得出现程序以及程序冗长的输出结果，程序以附录形式附在论文的后面，若为规划求解必须用lingo集合形式编程，其它可用Matlab或Mathmatica编写。

2）论文以纸质文档提交，同时要交一份文章和程序电子文档，由班长统一收上来，我要验证程序。

问题1

某厂拥有4台磨床，2台立式钻床，3台卧式钻床，一台镗床和一台刨床，用以生产7种产品，记作p1至p7。工厂收益规定作产品售价减去原材料费用之余。每种产品单件的收益及所需各机床的加工工时（以小时计）列于下表（表1）：

表1 产 品 收 益 磨 垂直钻孔 水平钻孔 镗 刨 p1 10 0.5 0.1 0.2 0.05 0 p2 6 0.7 0.2 0 0.03 0 p3 8 0 0 0.8 0 0.01 p4 4 0 0.3 0 0.07 0 p5 1

(1) 用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头. （10个数字自己选择，方法要一般）

(2)有一个4?5矩阵,编程求出其绝对值最大值及其所处的位置. （用abs函数求绝对值）

(3)编程求?n! （ 分别用for和while循环）

n?120(4)一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高?

(5)有一函数f(x,y)?x2?sinxy?2y ,写一程序,输入自变量的值,输出函数值，并画出其图像，加上图例和注释. （区间自理） (6) 建立一个脚本M文件将向量a,b的值互换。

(7) 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下(商品价格用price来表示)： price<200 没有折扣; 200≤price<500 3%折扣; 500≤price<1000 5%折扣; 1000≤price<2500 8%折扣; 2500≤price<5000 10%折扣;5000≤price 14%折扣;输入所售商品的价格，求其实际销售价格。(用input函数)

1111,当n=100时，求y的值。 ?????122232n2?x2 x?1?(9) 画出分段函数y??x2?1 1?x?2的图像，并求分段函数在任意几

?x2?2x?1 x?2?(8) 已知y，y?点的函数值。 (用hold on函数)

(10)

(1) 用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头. （10个数字自己选择，方法要一般）

(2)有一个4?5矩阵,编程求出其绝对值最大值及其所处的位置. （用abs函数求绝对值）

(3)编程求?n! （ 分别用for和while循环）

n?120(4)一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高?

(5)有一函数f(x,y)?x2?sinxy?2y ,写一程序,输入自变量的值,输出函数值，并画出其图像，加上图例和注释. （区间自理） (6) 建立一个脚本M文件将向量a,b的值互换。

(7) 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下(商品价格用price来表示)： price<200 没有折扣; 200≤price<500 3%折扣; 500≤price<1000 5%折扣; 1000≤price<2500 8%折扣; 2500≤price<5000 10%折扣;5000≤price 14%折扣;输入所售商品的价格，求其实际销售价格。(用input函数)

1111,当n=100时，求y的值。 ?????122232n2?x2 x?1?(9) 画出分段函数y??x2?1 1?x?2的图像，并求分段函数在任意几

?x2?2x?1 x?2?(8) 已知y，y?点的函数值。 (用hold on函数)

(10)

练习一：

基本资料：无锡的李先生是一名刚从校园里出来的大学生，24岁，做外贸销售工作。虽然刚工作不久，收入不是很高，但是李先生还是对个人理财比较感兴趣。据小李介绍，他的基本经济情况如下：月工资收入为3500元（有三险一金：住房公积金，养老保险金，医疗保险，失业保险）；月兼职收入：1500元（每月上下浮动100元）。每月减掉各种支出2000元后，大约结余3000元。由于工作年限短，他目前只有15000元的活期存款。李先生感觉个人的工作前景还是不错，2013年收入可能在6万元左右。

他本人的中期理财目标：（1）5年内攒够买房的首付款。房子基本要求是：价格为6000元/平米左右，面积不超过100平米的普通住宅；假设首次购房的首付款比例为20%；（2）5年内购买一辆8万元的轿车。

要求：请你对小李的理财目标进行评价，并为他量身定做一份简要的理财建议。 提示：可从现金管理、储蓄方法、信贷计划、住房计划、投资规划及自我教育规划等方面入手。

参考答案一

从李先生的收支结构看，李先生还是比较关注理财的，月收入虽不高，但每月还是结余了3000元，有15000元的存款，并且还制订了自己的购房计划。

（1）莫忘充电，提高综合素质，增加个人教育投资。李先生所从事