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数学建模的超强作用!

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发表于 2009-9-9 19:19 |只看该作者 |倒序浏览
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数学建模可以轻松解决很多难题哈!更有个人这么用数模,在以论坛上看到的:) }/ I0 d7 [6 a/ V; M
男生追女生的超强数学建模分析
" J8 E- j) ~) N- L: W问题分析
/ J& t! [7 V- B7 k. z/ s/ A" q1 L* t( R" U5 I# x1 R5 M3 |5 c7 P0 g
    男生追女生,对男生来说最重要的是学习、爱情两不误。因此我们引进男生的学业成绩函数Y(t)。
# Z' J( }- B# R$ ^, L7 h6 _0 D) d7 t/ @8 ]1 g; X0 x! q
    首先,我们不考虑男生的追求攻势,则影响该函数的因素主要是两个人的关系程度。为了便于分析,我们将两人的关系简化为女生对该男生的疏远度,于是引入疏远度函数X(t)。 . t6 i& \# |. k# P
, t3 M! j2 v6 z0 c$ B5 {0 r
    问题就转化为求解Y(t)和X(t)的相互作用关系。利用微分,很容易就可以求出两者的关系。但现实中男生可能会对该女生发起一轮轮的追求攻势,因此还要考虑到追求攻势对模型的影响。而追求攻势又与女生的疏远度有关,可以简化地将两者看成是正比关系。将追求攻势加入到模型中,就可以找出攻势与Y(t)和X(t)的关系了。
* p0 t  l& |, _. ^
/ t5 T4 y" N& @! `3 y模型假设
& R/ ?" h) ~1 m    1、t时刻A君的学业成绩为Y(t);
  P. S9 q1 x7 a& B3 {, G" c    2、t时刻B女对A君的疏远度为X(t); ' G- e$ R2 T; ?0 W4 ~  B4 |
    3、当A君没开始追求B女时B女对A君的疏远度增长(平时发现的A君的不良行为)符合Malthus模型,即dX/dt=aX(t)其中a为正常数。 # M) G, N; U5 [5 [$ Q. @
    4、当Y(t)存在时,单位时间内减少X(t)的值与X(t)的值成正比,比例常数为b,从而 dX(t)/dt=aX(t)-bX(t)Y(t)。 " w: p4 N" R  k8 ]" {, c4 y1 H
    5、A君发起对B女追求后,立即转化为B女对A君的好感,并设定转化系数为 α,而随着的A君发起对B女的追求,A君学业的自然下降率与学业成绩成正比,比例系数为e。于是有dY(t)/dt=αbX(t)Y(t)-eY(t)。 % i5 m8 B+ W' z# X
' d0 A- `4 q" m* h  S! L. B& c: Q
模型构成 " b# d  ^2 U2 m. N/ ]0 |

9 F; m9 p/ |2 u: o3 T    由假设4和假设5,就得到了学业与疏远度在无外界干扰的情况下互相作用的模型: " p0 ^4 x' i; v+ ~
    {dX(t)/dt=aX-bXY;dY(t)/dt=cXY-eY} 其中c=αb. (1)
; t9 j3 b- r' ]4 [. x' x5 m* V, j2 ~/ N6 ~4 s, s
    这是一个非线性自治系统,为了求两个数X与Y的变化规律,我们对它作定性分析。令{aX-bXY=0;cXY-eY=0} 解得系统(1)的两个平衡位置为:O(0,0),M (e/c,a/b)。从(1)的两方程中消去dt,分离变量可求得首次积分:
& {3 ^* f5 s  M2 T3 U" R3 O; a1 F    F(X,Y)=cX-dln|X|-aln|Y|=k (2) . r5 [& I: ], k6 i* D

' ]8 n8 e, U- z: N* I) l0 x    容易求出函数F(X,Y)有唯一驻点为M(e/c,a/b)。再用极值的充分条件判断条件可以判断M是F的极小值点。同时易见,当X→∞(B女对A君恨之入骨)或Y→∞ (A君是一块只会学习的木头)时均有F→∞;而X→0(A君作了变形手术,B女对他毫无防备)或Y→0(A君不学无术,丝毫不学习)时也有F→∞。由此不难看出,在第一象限内部连续的函数z=F(X,Y)的图形是以M为最小值点,且在第一卦限向上无限延伸的曲面,因而它与z=k(k>0)的交线在相平面XOY的投影F(X,Y)=k (k>0)是环绕点M的闭曲线簇。这说明学业成绩和疏远度的指数成周期性变化。   P; c; p  [- s+ O7 U: P
  V: x) f" E. g% `9 H; ^6 @
结果解释 8 P; y7 W. ]7 Y+ r: T, Z) c: E
8 j3 d7 `" W. F. U
    从生态意义上看这是容易理解的,当A君的学习成绩Y(t)下降时,B女会疏远 A君,疏远度X(t)上升;于是A君就又开始奋发图强,学习成绩Y(t)又上升了。于是B女就又和A君开始了来往,疏远度X(t)又下降了。与B女交往多了,当然分散了学习时间,A君的学习成绩Y(t)下降了。 ; r& e6 s2 E5 C
* x6 d; T' v% w9 U  q. a9 L
    然而我们可证明,尽管闭轨线不同,但在其周期内的X和Y的平均数量都分别是一常数,而且恰为平衡点M的两个坐标。事实上,由(1)的第二个方程可得: dY/Ydt=cX- e,两端在一个周期时间T内积分,得:
- j, {5 a  L1 U: z    ∫(dy/Ydt)dt=c∮Xdt-dT (3) 6 U4 p1 s, F7 V' R% M

' [( y% A# k3 F3 z9 l    注意到当t经过一个周期T时,点(X,Y)绕闭轨线运行一圈又回到初始点,从而:∫(dY/Ydt)dt=∮dY/Y=0。所以,由(3)式可得:(∫Xdt)/T=e/c。
# A* D' d- U7 n6 `, n1 }' c- E& l$ I- ]1 X8 d
    同理,由(1)的第一个方程可得:(∫Ydt)/T=a/b。
( ^8 E& C9 ?. I1 {
# k! X) d/ h9 }# s% [+ I模型优化 ) C) n% Z4 r& n2 I" _* O  E

# ~% F* }/ F; T) h0 W5 Y* m% S3 t' }2 V    考虑到追求攻势对上述模型的影响。设追求攻势与该时刻的疏远度成正比,比例系数为h,h反映了追求攻势的作用力。在这种情况下,上述学业与疏远度的模型应变为:
5 k( w' f1 N1 V4 `  {2 l    {dX/dT=aX-bXY-hX=(a-h)X-bXY;dY/dt=cXY-eY-hY=cXY-(e+h)Y} (4)
" k8 R/ `* j5 U
. l9 B: N% O' F8 Y) q    将(4)式与(1)式比较,可见两者形式完全相同,前者仅是把(1)中X与Y的系数分别换成了a-h与e+h。因此,对(4)式有
  N: H. S* y- R: u    x’=(∫Xdt)/T=(e+h)/c,y’=(∫Ydt)/t=(a-h)/b (5)
6 B" {4 a! H6 g0 `. g0 K- I/ P* J9 I
    利用(5)式我们可见:攻势作用力h的增大使X’增加,Y’减少。 4 Z4 ~1 B4 p# q
9 j- Y0 C2 ]  {$ E6 M' j
我们的建议 7 ~1 P1 t( x8 g0 J3 c

3 N6 A) P( Y* l2 o4 @    考试期间,由于功课繁忙,使得追求攻势减少,即h减小,与平时相比,将有利于学业成绩Y的增长。这就是Volterra原理。 此原理对男生有着重要的指导意义:强大的爱情攻势有时不一定能达到满意的效果,反而不利与学业的成长;有时通过慢慢接触,慢慢了解,再加上适当的追求行动,女生的疏远度就会慢慢降低。学习成绩也不会降低! . }5 J$ e, F3 H3 d. u1 q8 l
以上资料来源于赛才网
. ]9 \7 Z/ i, Z8 v% u路径:赛才网=》赛坛=》MCM论坛 1 e! Y  Y- }9 c6 Y$ {4 l
& J) M1 G6 F% v5 e9 v
哈哈,牛人一个啊!
zan
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    $ P2 j5 v( t/ u8 S; t( p7 w. _9 y- H! w9 L$ z, T# @, X
    俺以前也看过
    - ^. T3 C) P- k& F# h3 }5 ~逗死了
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