数学建模与数学实验。
上机实践题。
1. 某工厂计划生产i、ii、iii三种产品,已知生产单位产品所需的设备台时,a、b两种原材料的消耗和利润如下表所列:
问题:(1)如何安排生产使盈利最大?
(2)写出其对偶问题表达式,并计算对偶**。
3)若为了增加产量,可租用别的工厂设备,租金800元/台时,租用设备是否划算?最多租用多少台时?
4)若市场需求发生变化,生产产品i减少利润0.5千元,ii增加0.4千元,此时生产计划是否需要改变?(用灵敏度分析的方法求解)
2. 钢管下料问题某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的要求切割后售出.从钢管厂进货时得到的原料钢管长度都是1850mm.现有一客户需要15根290mm、28根315mm、21根350mm和30根455mm的钢管.为了简化生产过程,规定所使用的切割模式的种类不能超过4种。每切割一根钢管的费用为:
使用频率最高的切割模式的费用为一根钢管价值的1/10,使用频率次之的切割模式的费用为一根钢管价值的2/10,依此类推。。。此外,为了减少余料浪费,每种切割模式下的余料浪费不能超过100mm.为了使总费用最小,应如何下料?
3、用matlab求解微分方程的数值解,绘制时间曲线和在相空间中做出三维相轨线。
其中。给定初始值为(1)
并作图说明此三维自治系统的平衡点(0,0,0)的稳定性。
4 传染病模型。
大多数的传染病**后均有很强的免疫力,因此人群可以分为三类:健康者(也是易感染者)、已感染者和病愈免疫者。
假设疾病传播地区的总人数为n不变(既不考虑迁移,也不考虑生死),健康者、已感染者和病愈免疫者在总人数n中所占的比例分别为s(t)、i(t)和r(t)。病人的日接触率为λ——表示每个病人每天有效接触的平均人数,则每天共有λns(t)i(t)个健康者被感染。日**率为μ(每天被**的人数占病人总数的比例),即每天有μni(t)个病人**。
所以1/μ为传染病的平均传染期。可以定义σ=λ表示整个传染期内每个病人有效接触的平均人数,称为接触数。
根据上述假设,建立传染病传播的微分方程模型。通过假设参数λ和μ的值,求微分方程的数值解,画出(i-s)相轨线(i为横坐标,s纵坐标)。
如果仅当病人比例i(t)有一段增长的时期才认为传染病在蔓延,如何控制σ的值,使得传染病不会蔓延。
假设初值i(0)=0.1,s(0)=0.9,r(0)=0)
5. 在课本8.6节的食饵——捕食者模型中的食饵数量的微分方程中增加自身阻滞作用的logistic项,而捕食者数量的微分方程不变。讨论其平衡点及其稳定性,解释其意义。
提示模型变为,其中n是环境资源允许的食饵的最大数量。
6. 在研究化学动力学反应过程中,建立了一个反应速度和反应物。
含量的数学模型,形式为
其中是未知参数,是三种反应物(氢,n戊烷,异构戊烷)的含量,y是反应速度。今测得一组数据如表4,试由。
此确定参数,并给出置信区间。的参考值为。
7. 在某商店有一个售货员,顾客陆续来到,售货员逐个地接待顾客.当到来的顾客较多时,一部分顾客便须排队等待,被接待后的顾客便离开商店.设:
1.顾客到来间隔时间服从参数为0.1的指数分布.
2. 对顾客的服务时间服从[5,15]上的均匀分布.
3. 排队按先到先服务规则,队长无限制.
假定一个工作日为8小时,时间以分钟为单位.
1] 模拟一个工作日内完成服务的个数及排队队列的平均长度.
2] 模拟100个工作日,求出平均每日完成服务的个数及每日排队队列的平均长度。
上机要求:1、撰写实验报告,包括每道题的完整分析、求解过程(打印手写均可)。
2、可用matlab,lingo,或c等求解问题。
数学建模上机实验
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数学建模上机实验报告
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