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数学建模如何在雨中行走才能减少淋雨的程度

数学建模如何在雨中行走才能减少淋雨的程度
数学建模如何在雨中行走才能减少淋雨的程度

摘要

夏天日益临近,天气情况也逐渐变幻莫测。我们常常遇到过这样的问题,我们走在大街上,突然下起大雨,目的地离我们不远,所以我们并不准备避雨。这是我们就遇到一个问题,是按照正常速度前行,还是大步奔跑地前进,以减少身上的淋雨量。按照常理,我们大多数人都会奔跑前行。但是,这样果真能够减少被淋湿的程度吗?

1.问题重述

一个雨天,你有件急事需要从家中要从家中到学校去,学校离家不远,仅一公里,况且事情紧急,你来不及花时间去翻找雨具,决定碰一下运气,顶着雨去学校。假设刚刚出发雨就大了,但你不打算再回去了,一路上,你将被大雨淋湿。一个似乎很简单事情是你应该在雨中尽可能地快走,以减少淋雨时间。但如果考虑将与方向的变化,在全部距离上尽力地快跑不一定是最好的策略。试建立数学模型来探讨如何在雨中行走才能减少淋雨的程度。

2.建模准备

建模目标:在给定的降雨条件下,设计一个雨中行走的策略,使得你被雨水淋湿的程度最少。

主要因素:淋雨量,降雨的大小,降雨的方向(风),路程的远近,行走的速度。

3.模型假设即符号说明

(1)把人体视为长方体,身高h米,宽度w米,厚度d米。淋浴总量用C升来记。

(2)降雨大小用降雨强度I(cm/h)来描述,降雨强度指单位时间平面上

的降下水的厚度。在这里可视为一常量。

(3)风速保持不变。

(4)你一定速度v(m/s)跑完全程D米。

4.模型建立与计算

(1)不考虑雨的方向,此时你的前后左右和上下都将被淋雨。

淋雨面积:S=2wh+2dh+wd(米2)

雨中行走的时间:t=(秒)

降雨强度:I(厘米/时)=0.01I(米/时)=(米/秒)

淋雨量:C=(米3)=(升)

(模型中D,I,S为参数,而v为变量)

结论:淋雨量与速度成反比。这也验证了尽可能快跑能减少淋雨量。

若取参数D=1000m, I=2cm/h, h=1.5m, w=0.5m, d=0.2m时,则有S=2.2m2 .

若你在雨中行走的最大速度v=6m/s, 则计算得你在雨中行走了167秒,即2分47秒。从而可以计算被淋的雨水总量S=2.041升。

经仔细分析,可知你在雨中只跑了2分47秒,但被淋了2升的雨水,大约有4酒瓶的水量。这是不可思议的。

表明:用此模型描述雨中行走的淋雨量不符合实际。原因是不考虑降雨的方向的假设,是问题过于简单化。

(2)考虑降雨方向,若记雨滴下速度为r(米/秒),雨滴的密度为,l 表示在一定时刻在单位体积的空间内,由雨滴所占的空间的比例数,也称为降雨强度系数。

d

H,h

所以,I=r

因为考虑了降雨的方向,淋湿的部位只有顶部和前面。分两部分计算淋雨量。

顶部的淋雨量C1 =

D/v表示在雨中行走的时间,wd表示顶部面积, r sin表示雨滴垂直下落的速度。

前表面淋雨量C2=

总淋雨量(基本模型)

C=C 1+C2= (drsin+h(rcos+v))

取参数r=4m/s, I=36002cm/s, =1.3910-6 ,计算得

C=(0.8sin+6cos+1.5v)

可以看出:淋雨量与降雨的方向和行走的速度有关。这样问题转化为给定,如何选择v,使得C最小。

情形1 =90度

C=6.9510-4(0.8/v+1.5)

结果表明:淋雨量是速度的减函数,当速度尽可能大时林雨量达到最小。假设你

以6m/s的速度在雨中猛跑,则计算得C=11.310-4m3=1.13升

情形2 =60度

C=6.9510-4(1.5+(4+3)/v)

结果表明:淋雨量是速度的减函数,当速度尽可能大时淋雨量达到最小。

假设你以6m/s的速度在雨中猛跑,则计算得

C=1.47升

情形3 90180度时

此时,雨滴将从后面向你身上落下。

C=6.9510-4((0.8sin+6cos)/v+1.5)

令=+30度,则090,计算得

C=6.9510-4(0.8cos-6sin)/v+1.5)

当从0到90度时,C可能取负值,这是不可能的。出现这个矛盾的原因是我们给出的基本模型是针对雨从你的前面落到身上的情形。因此这种情况要另行讨论。

当行走速度慢于雨滴的水平运动速度,即r r sin,这时,雨滴将淋到背上,

而淋在背上的雨水量是

淋雨总量为C=

当v=sin时,C取到最小值。

C=

再次带入数据,得

C=6.9510-4(0.8cos)/(4sin)

结果表明:当行走的速度等于雨滴下落的水平速度时,淋雨量最小,仅仅被头顶上的雨水淋湿了。

若雨滴是以120的角度落下,即雨滴以=30度的角从背后落下,你应该以v=4sin30=2m/s的速度行走,此时淋雨量为

C=6.9510-4(0.8/2)/2m3=0.24升

这就意味着你刚好跟着雨滴前进,前后都没有淋雨。

当行走速度快于雨滴的水平速度,即v rsin,你不断地追赶雨滴,雨水将淋湿你的前胸。被淋得雨量是

淋浴总量为C==Dw(dcos-rsin)/v+h/r)

当dcos-rsin0, v尽可能大,C才可能小。

当dcos-rsin0, v尽可能小,C才可能小。

而当v rsin, 所以v要趋于rsin,C才可能最小。

5.结论

若雨是迎着你前进的方向向你落下,这时的策略很简单,应该以最大的速度向前跑;若雨是从你的背后落下,你应该控制你在雨中行走的速度,让它刚好等于落雨速度的水平分量。

注:里面的公式不能编辑,是图片,若想要可改动的公式,请联系80741887@https://www.wendangku.net/doc/f04664637.html,,我有2007的docx

数学建模比赛论文格式要求

比赛论文格式要求: 1、论文用白色A4纸打印,上下左右各留出2.5厘米的页边距。 2、论文第一页为泉州师范学院大学生数学建模竞赛承诺书,具体内容和格式见附件1,参赛队必须在竞赛承诺书上签名。 3、论文题目和摘要写在论文第二页上,从第三页开始是论文正文。 4、论文从第二页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 5、论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 6、论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。论文中其他汉字一律采用小4号黑色宋体字,行距用单倍行距。图形应绘制在文中相应的位置,比例适当。 7、提醒大家注意:摘要在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写摘要(最好在300字以内,注意篇幅不能超过一页)。评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 8、引用别人的成果或其他公开的资料 (包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出:(1)参考书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地,出版社,出版年。 (2)参考期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号,起止页码,出版年。 (3)参考网上查到的资料的表达方式: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 比赛流程: 参赛队伍利用2013.5.11到2013.5.13三天的时间利用所学的知识解决实际问题,由老师根据参赛队伍提交的论文,根据评奖标准评选出一等奖、二等奖、三等奖,评出的优秀队伍将送去参加全国性的比赛。注意:比赛规则与赛场纪律: 1、每个参赛队队员不得超过三名,参赛队队员应是具有泉州师范学院正式学籍的本、专科生,参赛队允许参赛队员跨年级跨专业跨学院组成,三人之间分工明确、协作完成。比赛期间参赛队不得任意换人,若有参赛队队员因特殊原因退出,则缺人比赛。 2、教师可以从事赛前辅导及有关组织工作,但在比赛期间不得以任何形式对参赛队员进行指导或参与讨论。 3、比赛以相对集中的形式进行,比赛期间,参赛队队员可以利

数学建模-淋雨模型

淋雨量模型 一、问题概述 要在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变,试建立数学模型讨论是否跑得越快,淋雨量越少。 将人体简化成一个长方体,高a=1.5m(颈部以下),宽b=0.5m,厚c=0.2m,设跑步的距离d=1000m,跑步的最大速度v m=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω=2cm/h,及跑步速度为v,按以下步骤进行讨论[17]: (1)、不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的总淋雨量; (2)、雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为θ,如图1.建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,θ之间的关系,问速度v多大,总淋雨里最少。计算θ=0,θ=30°的总淋雨量. (3)、雨从背面吹来,雨线方向跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为α,如图2.建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,α之间的关系,问速度v多大,总淋雨量最小。计算α=30°的总淋雨量.(说明:题目中所涉及的图形为网上提供)

(4)、以总淋雨量为纵轴,速度v为横轴,对(3)作图(考虑α的影响),并解释结果的实际意义. (5)、若雨线方向跑步方向不在同一平面内,试建立模型 二、问题分析 淋雨量是指人在雨中行走时全身所接收到得雨的体积,可表示为单位时间单位面积上淋雨的多少与接收雨的面积和淋雨时间的乘积。 可得: 淋雨量(V)=降雨量(ω)×人体淋雨面积(S)×淋浴时间(t)① 时间(t)=跑步距离(d)÷人跑步速度(v)② 由①②得:淋雨量(V)=ω×S×d/v

三、模型假设 (1)、将人体简化成一个长方体,高a=1.5m(颈部以下),宽b=0.5m,厚c=0.2m.设跑步距离d=1000m,跑步最大速度v m=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω=2cm/h,记跑步速度为v;(参考) (2)、假设降雨量到一定时间时,应为定值; (3)、此人在雨中跑步应为直线跑步; (4)、问题中涉及的降雨量应指天空降落到地面的雨,而不是人工,或者流失的水量,因为它可以直观的表示降雨量的多少; 四、模型求解: (一)、模型Ⅰ建立及求解: 设不考虑雨的方向,降雨淋遍全身,则淋雨面积: S=2ab+2ac+bc 雨中奔跑所用时间为: t=d/v 总降雨量 V=ω×S×d/v

雨中奔跑问题数学建模

题目:一个雨天,你有件急事需要从家中到学校去,学校离家不远,仅一公里,况且事情紧急,你来不及花时间去翻找雨具,决定碰一下运气,顶着雨去学校。假设刚刚出发雨就大了,但你不打算再回去了,一路上,你将被大雨淋湿。一个似乎很简单的事情是你应该在雨中尽可能地快走,以减少雨淋的时间。但如果考虑到降雨方向的变化,在全部距离上尽力地快跑不一定是最好的策略。试建立数学模型来探讨如何在雨中行走才能减少淋雨的程度。 1 建模准备 建模目标:在给定的降雨条件下,设计一个雨中行走的策略,使得你被雨水淋湿的程度最小。 主要因素:淋雨量, 降雨的大小,降雨的方向(风),路程的远近,行走的速度 2 模型假设及符号说明 1)把人体视为长方体,身高h 米,宽度w 米,厚度d 米。淋雨总量用C 升来记。 2)降雨大小用降雨强度I 厘米/时来描述,降雨强度指单位时间平面上的降下水的厚度。在这里可视其为一常量。 3)风速保持不变。 4)你一定常的速度v 米/秒跑完全程D 米。 3 模型建立与计算 1)不考虑雨的方向,此时,你的前后左右和上方都将淋雨。 淋雨的面积 )( 222米wd dh wh S ++= 雨中行走的时间 )(秒v D t = 降雨强度 )/()3600/01.0()/(01.0)/(s m I I I ==时米时厘米 (升) 米S I v D S I t C ??=???=3600/)/(10)(01.0)3600/(3 模型中为变量。为参数,而v S I D ,, 结论,淋雨量与速度成反比。这也验证了尽可能快跑能减少淋雨量。 。米即米米米小时厘米米若取参数22.2,20.0,50.0,50.1,/2,1000======S d w h I D 秒。分秒,即你在雨中行走了每秒,则计算得 米度你在雨中行走的最大速472167/6=v

数学建模论文格式官方要求

二、论文格式规范 (一)“论文首页”编写 竞赛论文首页为“编号页”,只包含队号、队员姓名、学校名信息,第二页起为摘要页和正文页。参赛队有关信息不得出现于首页以外的任何一页,包括摘要页,否则视为违规。 (二)“论文摘要页”编写 竞赛使用“统一摘要面”。为了保证评审质量,提请参赛研究生注意摘要一定要将论文创新点、主要想法、做法、结果、分析结论表达清楚,如果一页纸不够,摘要可以写成两页。

(三)“论文文本”要求————“全国研究生数学建模竞赛论文 格式规范” ●每个参赛队可以从A、B、C、D、E题中任选一题完成论文。(赛题类型以 比赛下载为准) ●论文用白色A4版面;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 ●论文题目和摘要写在论文封面上,封面页的下一页开始论文正文。 ●论文从编号页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从 “1 ”开始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中。论文中其他汉字 一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距。程序执行文件,和源程序一起附在电子版论文中以备检查。 ●请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),请认真 书写(注意篇幅一般不超过两页,且无需译成英文)。全国评阅时对摘要和论文都会审阅。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上甚至在“博客”上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为:[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 全国研究生数学建模竞赛评审委员会 2011年9月20日修订

数学建模数学建模之雨中行走问题模型

数学建模 雨 中 行 走 模 型 系别: 班级: 姓名: 学号:

正文: 数学建模之雨中行走问题模型 摘要: 考虑到降雨方向的变化,在全部距离上尽力地快跑不一定是最好的策略。试建立数学模型来探讨如何在雨中行走才能减少淋雨的程度。若雨是迎着你前进的方向向你落下,这时的策略很简单,应以最大的速度向前跑; 若雨是从你的背后落下,你应控制你在雨中的行走速度,让它刚好等于落雨速度的水平分量。 ① 当 α sin r v <时,淋在背上的雨量为 []v vh rh pwD -αsin ,雨水总量 ()[]v v r h dr pwD C -+=ααsin cos . ② 当α sin r v =时,此时0 2 =C .雨水总量α cos v pwDdr C = ,如0 30 =α ,升 24.0=C 这表明人体仅仅被头顶部位的雨水淋湿.实际上这意味着人体刚好跟着雨滴向前走,身体前后将不被淋雨. ③ 当α sin r v >时,即人体行走的快于雨滴的水平运动速度αsin r .此时将不断地赶上 雨滴.雨水将淋胸前(身后没有),胸前淋雨量()v r v pwDh C α sin 2 -= 关键词: 淋雨量, 降雨的大小,降雨的方向(风),路程的远近,行走的速度 1.问题的重述 人们外出行走,途中遇雨,未带雨伞势必淋雨,自然就会想到,走多快才会少淋雨呢?一个简单的情形是只考虑人在雨中沿直线从一处向另一处进行时,雨的速度(大小和方向)已知,问行人走的速度多大才能使淋雨量最少? 2.问题的分析. 由于没带伞而淋雨的情况时时都有,这时候大多人都选择跑,一个似乎很简单的事情是你应该在雨中尽可能地快走,以减少雨淋的时间。但如果考虑到降雨方向的变化,在全部距离上尽力地快跑不一定是最好的策略。, 一、我们先不考虑雨的方向,设定雨淋遍全身,以 最大速度跑的话,估计总的淋雨量; 二、再考虑雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为 ,如图1,建立总淋雨量与速度v 及参数a,b,c,d,u,w,θ之间的关系,问速度v 多大,总淋雨量最少,计算=0,=0 90时的总淋雨量; θθθ

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范.doc

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 (全国大学生数学建模竞赛组委会,2019年修订稿) 为了保证竞赛的公平、公正性,便于竞赛活动的标准化管理,根据评阅工作的实际需要,竞赛要求参赛队分别提交纸质版和电子版论文,特制定本规范。 一、纸质版论文格式规范 第一条,论文用白色A4纸打印(单面、双面均可);上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 第二条,论文第一页为承诺书,第二页为编号专用页,具体内容见本规范第3、4页。 第三条,论文第三页为摘要专用页(含标题和关键词,但不需要翻译成英文),从此页开始编写页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。摘要专用页必须单独一页,且篇幅不能超过一页。 第四条,从第四页开始是论文正文(不要目录,尽量控制在20页以内);正文之后是论文附录(页数不限)。 第五条,论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码,如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序(含EXCEL、SPSS等软件的交互命令);通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行(或者运行结果与正文不符),可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有源程序,也应在论文附录中明确说明“本论文没有源程序”。 第六条,论文正文和附录不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。 第七条,引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献,并在正文引用处予以标注。 第八条,本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求,可由赛区自行决定。在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求。 二、电子版论文格式规范 第九条,参赛队应按照《全国大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》的要求提交以

数学建模_淋雨模型

专业及班级土木10班 学号20136452 姓名杨昌友 淋雨量模型 一摘要:本文主要研究人在雨中行走的淋雨量问题。在给定的降雨条件下,分别建立相应的数学 模型,分析人体在雨中奔跑时淋雨多少与奔跑速度、降雨方向等因素的关系。得出结论:若雨迎面落下,则以最大的速度跑完全程淋雨量最少;若雨从背后落下,则以降雨速度的水平分量时奔跑时淋雨量最少。 关键词:淋雨量雨速大小雨速方向跑步速度路程远近 二、问题概述 要在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变,试建立数学模型讨论就是否跑得越快,淋雨量越少。 将人体简化成一个长方体,高a=1、5m(颈部以下),宽b=0、5m,厚c=0、2m,设跑步的距离d=1000m,跑步的最大速度v m=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω=2cm/h,及跑步速度为v,按以下步骤进行讨论[17]: (1)、不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的总淋雨量; (2)、雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为θ,如图1、建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,θ之间的关系,问速度v多大,总淋雨里最少。计算θ=0,θ=30°的总淋雨量、 (3)、雨从背面吹来,雨线方向跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为α,

如图2、建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,α之间的关系,问速度v多大,总淋雨量最小。计算α=30°的总淋雨量、(说明:题目中所涉及的图形为网上提供) (4)、以总淋雨量为纵轴,速度v为横轴,对(3)作图(考虑α的影响),并解释结果的实际意义、(5)、若雨线方向跑步方向不在同一平面内,模型会有什么变化? 三、问题分析 淋雨量就是指人在雨中行走时全身所接收到得雨的体积,可表示为单位时间单位面积上淋雨的多少与接收雨的面积与淋雨时间的乘积。 可得: 淋雨量(V)=降雨量(ω)×人体淋雨面积(S)×淋浴时间(t) ① 时间(t)=跑步距离(d)÷人跑步速度(v) ②由①②得: 淋雨量(V)=ω×S×d/v 四模型假设 (1)、将人体简化成一个长方体,高a=1、5m(颈部以下),宽b=0、5m,厚c=0、2m、设跑步距离d=1000m,跑步最大速度v m=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω=2cm/h,记跑步速度为v; (2)、假设降雨量到一定时间时,应为定值; (3)、此人在雨中跑步应为直线跑步; (4)、问题中涉及的降雨量应指天空降落到地面的雨,而不就是人工,或者流失的水量,因为它可以直观的表示降雨量的多少; 五、符号 淋雨量V 降雨量ω 人体淋雨面积S 淋浴时间t 跑步距离 d 跑步速度v 人高 a 人宽 b 人厚 c 六、模型求解: (一)、模型Ⅰ建立及求解: 设不考虑雨的方向,降雨淋遍全身,则淋雨面积: S=2ab+2ac+bc

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 ●本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题。(全国 评奖时,每个组别一、二等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配;但全国一等奖名额的一半将平均分配给本组别的每道题,另一半按每道题参赛队比例分配。) ●论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体内容和 格式见本规范第三页。 ●论文题目、摘要和关键词写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文,不要目录。 ●论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开 始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四 号黑体字,左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距。打印文字内容时,应尽量避免彩色打印(必要的彩色图形、图表除外)。 ●提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文 评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。 全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 ●论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在20页以内,附录页数不限)。 ●在论文纸质版附录中,应给出参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全部计算 机源程序(若有的话)。同时,所有源程序文件必须放入论文电子版中备查。论文及程序电子版压缩在一个文件中,一般不要超过20MB,且应与纸质版同时提交。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文 献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: ●[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 ●参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: ●[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 ●参考文献中网上资源的表述方式为: ●[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 ●在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要求的第 一页前增加其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等);从承诺书开始到论文正文结束前,各赛区不得有本规范外的其他要求(否则一律无效)。 ●本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。

数学建模中的图论方法

数学建模中的图论方法 一、引言 我们知道,数学建模竞赛中有问题A和问题B。一般而言,问题A是连续系统中的问题,问题B是离散系统中的问题。由于我们在大学数学教育内容中,连续系统方面的知识的比例较大,而离散数学比例较小。因此很多人有这样的感觉,A题入手快,而B题不好下手。 另外,在有限元素的离散系统中,相应的数学模型又可以划分为两类,一类是存在有效算法的所谓P类问题,即多项式时间内可以解决的问题。但是这类问题在MCM中非常少见,事实上,由于竞赛是开卷的,参考相关文献,使用现成的算法解决一个P类问题,不能显示参赛者的建模及解决实际问题能力之大小;还有一类所谓的NP问题,这种问题每一个都尚未建立有效的算法,也许真的就不可能有有效算法来解决。命题往往以这种NPC问题为数学背景,找一个具体的实际模型来考验参赛者。这样增加了建立数学模型的难度。但是这也并不是说无法求解。一般来说,由于问题是具体的实例,我们可以找到特殊的解法,或者可以给出一个近似解。 图论作为离散数学的一个重要分支,在工程技术、自然科学和经济管理中的许多方面都能提供有力的数学模型来解决实际问题,所以吸引了很多研究人员去研究图论中的方法和算法。应该说,我们对图论中的经典例子或多或少还是有一些了解的,比如,哥尼斯堡七桥问题、中国邮递员问题、四色定理等等。图论方法已经成为数学模型中的重要方法。许多难题由于归结为图论问题被巧妙地解决。而且,从历年的数学建模竞赛看,出现图论模型的频率极大,比如: AMCM90B-扫雪问题; AMCM91B-寻找最优Steiner树; AMCM92B-紧急修复系统的研制(最小生成树) AMCM94B-计算机传输数据的最小时间(边染色问题) CMCM93B-足球队排名(特征向量法) CMCM94B-锁具装箱问题(最大独立顶点集、最小覆盖等用来证明最优性) CMCM98B-灾情巡视路线(最优回路) 等等。这里面都直接或是间接用到图论方面的知识。要说明的是,这里图论只是解决问题的一种方法,而不是唯一的方法。 本文将从图论的角度来说明如何将一个工程问题转化为合理而且可求解的数学模型,着重介绍图论中的典型算法。这里只是一些基础、简单的介绍,目的在于了解这方面的知识和应用,拓宽大家的思路,希望起到抛砖引玉的作用,要掌握更多还需要我们进一步的学习和实践。

关于淋雨数学建模

合肥学院数学与物理系 建模与优化模块II 综合实验 题目淋雨量数学建模 班级16数学与应用数学(1) 学号1607021006 姓名陈静 合肥学院数学与物理系制

淋雨量数学建模 摘要:本文通过对人在雨中直线行走时雨垂直降落、从前吹来、从后吹来这三种情况的分析讨论,得到了在不同情况下淋雨总量与人的行走速度的数学模型。并发现,当雨垂直落下和迎面吹来时,跑的速度越快淋雨越少;而当雨从背面吹来时,当人跑的速度大于等于雨速的水平分量的大小且此时夹角α满足tan c a α<时,跑得越快淋雨越少,除此之外的其它情况下有当αsin u v =时,淋雨量最小。 关键词:淋雨量,降雨方向,降雨大小,直线行走 正文 一 问题重述 人在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变。试建立数学模型讨论是否跑得越快,淋雨量越少,并用MATLAB 编程实现。 假设跑步距离d=100米,跑步最大速度为m v =5 m/s ,雨速u=4m/s ,降雨量为w=2cm/h 。 (1)不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的淋雨量。 (2)雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体夹角为θ,问跑步速度v 为多大?淋雨量最少。 二 问题的分析 人在雨中行走时可能出现以下三种情形: 情形一:雨垂直下落,人以速度v 前行,此时降雨淋遍全身(如图1所示)

图 1 情形二:雨迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,与人的正面夹角为θ,此时后背淋不到雨(如图2所示) 图2 情形三:雨从背面吹来,雨线方向与跑步方向在同一平面内,与人的背后夹角为α,此时正面淋不到雨(如图3所示) 图 3 我们知道当人在雨中前行的时候,人和雨相对地面都是运动的,故知人与雨是相对运动的。为此我们选择人作为参考系,再考虑雨的相对速度及其与人体方向(即与人体夹角θ、α)对总淋雨量的影响。 三合理的假设 3.1 将人体看成一个长方体; 3.2 雨速为常数且方向不变;

数学建模中常见的十大模型

数学建模常用的十大算法==转 (2011-07-24 16:13:14) 转载▼ 1. 蒙特卡罗算法。该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,几乎是比赛时必用的方法。 2. 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法。比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用MA TLAB 作为工具。 3. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类算法。建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo 软件求解。 4. 图论算法。这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备。 5. 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是算法设计中比较常用的方法,竞赛中很多场合会用到。 6. 最优化理论的三大非经典算法:模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用。 7. 网格算法和穷举法。两者都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具。 8. 一些连续数据离散化方法。很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只能处理离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 9. 数值分析算法。如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用。 10. 图象处理算法。赛题中有一类问题与图形有关,即使问题与图形无关,论文中也会需要图片来说明问题,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用MA TLAB 进行处理。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 以下将结合历年的竞赛题,对这十类算法进行详细地说明。 2 十类算法的详细说明 2.1 蒙特卡罗算法 大多数建模赛题中都离不开计算机仿真,随机性模拟是非常常见的算法之一。 举个例子就是97 年的A 题,每个零件都有自己的标定值,也都有自己的容差等级,而求解最优的组合方案将要面对着的是一个极其复杂的公式和108 种容差选取方案,根本不可能去求解析解,那如何去找到最优的方案呢?随机性模拟搜索最优方案就是其中的一种方法,在每个零件可行的区间中按照正态分布随机的选取一个标定值和选取一个容差值作为一种方案,然后通过蒙特卡罗算法仿真出大量的方案,从中选取一个最佳的。另一个例子就是去年的彩票第二问,要求设计一种更好的方案,首先方案的优劣取决于很多复杂的因素,同样不可能刻画出一个模型进行求解,只能靠随机仿真模拟。 2.2 数据拟合、参数估计、插值等算法 数据拟合在很多赛题中有应用,与图形处理有关的问题很多与拟合有关系,一个例子就是98 年美国赛A 题,生物组织切片的三维插值处理,94 年A 题逢山开路,山体海拔高度的插值计算,还有吵的沸沸扬扬可能会考的“非典”问题也要用到数据拟合算法,观察数据的

数学建模淋雨量与跑步速度

淋雨量与跑步速度关系探究 摘要当大雨来临时,人们总是习惯于拔腿就跑。摆脱困境的本能迫使我们加快速度,与此同时,日常经验又让我们很多人对跑得越快淋雨就越少这一点深信不疑。事实是否正如大多数人所想的呢?本文就“淋雨量与跑步速度关系”的问题建立了数学模型,从实际情况出发对不同条件下速度和淋雨量关系做出分析探究。 在问题一中,因为已经假设雨淋遍全身,且速度为最大,所以由题目的已知条件,直接列方程求解。 在问题二中,我们利用最优化原理,建立出一个动态规划模型。并将该问题分为两部分解答,即:(1)雨从迎面吹来;(2)雨从背面吹来。同时绘制出第二部分的“淋雨量—速度”图像,方便于快速直观地得到两者关系。解决该问题的过程中,本文利用了几何中的面积公式及物理中速度的分解等知识,结合题目中的已知条件,列出方程求解。 问题三是问题二的深入,将简单的平面问题升华为空间问题,但处理方法和问题二基本相同,只是增加了空间角,本质没有区别。 本文的特点是在建立模型的基础上层层深入,配合图形,简单明了。同时,基于本文是建立在严谨的计算之上的,具有一定的可靠性,在很大程度上具有参考价值。 关键词最优化原理动态模型速度选择淋雨量 1.问题的重述 要在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变,试建立数学模型是否跑得越快,淋雨量越少。 将人体简化成一个长方体,高a=1.5米(颈部以下),宽b=0.5米,厚c=0.2米。设跑步距离d=1000米,跑步最大速度 v=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω=2cm/h, m 记跑步速度为v,讨论以下问题: (1)不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度奔跑,估计跑完全程的总淋雨量。 (2)雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为θ,如图1.建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,θ之 间的关系,问速度v多大,总淋雨量最少。计算θ=0?,30?时 的总淋雨量;雨从背面吹来,雨线方向与跑步方向在同一平面内, 且与人体的夹角是α,如图2。建立总淋雨量与速度 v及参数 a,b,c,d,u,ω,α之间的关系,问速度v多大,总淋雨量最少, 计算α=30?时的总淋雨量。

华南师范大学数学建模竞赛论文格式规范

华南师范大学数学建模竞赛论文格式规范 ●参赛队从A、B题中任选一题,在组委会公布的比赛时间内完成一篇论 文。 ●论文(答卷)用白色A4纸单面打印,上下左右各留出至少2.5厘米的 页边距。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第三页。 ●论文第二页为编号专用页,用于评阅前后对论文进行编号,具体内容和 格式见本规范第四页。 ●论文题目和摘要写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文。 ●论文(从论文题目和摘要那一页开始,直到附录结束)每一页的顶部都 需要有参赛队的参赛报名号以及页码。我们建议在每页上使用页眉,例如: 参赛报名号 # 321 第 1 页 共 20 页 ●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中。论文中其他 汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印。 ●摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅 中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,不应该包含图表,且无需译成英文)。评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规 定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为:[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 ●必须以附录的形式提供论文中所用到的程序的全部源代码。计算结果和 相关的图表如果篇幅过长,也可以放入附录。 ●参赛队按组委会的规定提交的论文电子版,必须与打印版一致。承诺书 和编号专用页为第一个Word文件,以“承诺书”加参赛报名号为文件名,例如: 承诺书

数学建模-淋雨模型

淋雨量模型 摘要 步入雨季,降雨天气逐渐开始在人们的日常生活中频繁出现起来,与此同时,突如其来的雨水也常常带给无准备的人们淋成落汤鸡的窘境。面对骤雨,大多数人在通常情况下会选择快速奔跑以希求淋雨最少。然而这样真的能淋雨最少吗?以此日常情景为背景提出了四个问题,本文运用几何知识、物理知识等方法成功解决了这四个问题,得到了在不同的降雨条件下人体在雨中奔跑时淋雨多少与奔跑速度、降雨方向等因素的关系。并针对不同降雨条件给出了淋雨量最少的方法。 针对问题一,条件给出:不考虑雨的方向,降雨淋遍全身;确定淋雨量为人体表面积与单位面积降雨量及淋雨时间之积 针对问题二,根据已知条件(雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为θ),对雨线的速度分别沿水平、竖直方向正交分解,并综合考虑人的速度与雨线速度的制约关系,建立模型,得出函数模型。并对函数求导分析最小淋雨量对应速度。

针对问题三,在雨从背面吹来,雨线方向跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为α的条件下,对雨线的速度分别沿水平、竖直方向正交分解,并综合考虑人的速度与雨线速度的制约关系,建立模型,得出函数模型。并对函数分析最小淋雨量对应速度。以总淋雨量为纵轴,速度v为横轴,对函数用Excel作图(考虑α的影响),并解释结果的实际意义。 针对问题四,综合考虑前三种情况的共同作用,并基于前三种模型进行修正。 最后,对所建立的模型和求解方法的方法的优缺点给出了客观的评价,并指出误差所在。 关键字:淋雨量雨速大小雨速方向跑步速度路程远近 一、问题重述 要在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变,试建立数学模型讨论是否跑得越快,淋雨量越少。 将人体简化成一个长方体,高a=1.5m(颈部以下),宽b=0.5m,厚c=0.2m,设跑步的距离d=1000m,跑步的最大速度v m=5m/s,雨速u=4m/s,降雨量ω =2cm/h,及跑步速度为v,按以下步骤进行讨论]: (1)、不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的总淋雨量; (2)、雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为θ,如图1.建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,θ之间的关系,问速度v多大,总淋雨里最少。计算θ=0,θ=30°的总淋雨量. (3)、雨从背面吹来,雨线方向跑步方向在同一平面内,且与人体的夹角为α,如图2.建立总淋雨量与速度v及参数a,b,c,d,u,ω,α之间的关系,问速度v多大,总淋雨量最小。计算α=30°的总淋雨量.

数学建模竞赛论文格式规范和规则

东北大学数学建模竞赛论文格式规范和规则 参赛队从A、B题中任选一题。 1.论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。2.论文的第一页为封面页(本文档最后一页),根据中心安排的参赛编号填写参赛编号和选择题目,保留你选择的题目前的√号即可。 3.论文题目和摘要写在论文第二页上,从第三页开始是论文正文。 4.论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 5.论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 6.论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印。 7.提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 8.引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。解答过程中使用的数据不得引用文献类型(1)(2)(3)(4)中出现的数据,引用数据必须表明出处。 各类文献的表述格式如下(其它类型文献不得引用): (1)专著格式: 序号. 编著者1,编著者2,编著者3等. 书名[M]. 出版地:出版社,年代:页码. (2)期刊论文格式: 序号. 编著者1,编著者2,编著者3等. 论文名称[J]. 期刊名称,年度,卷(期):起止页码. (3)会议论文格式: 序号. 编著者1,编著者2,编著者3等. 论文名称[C]//会议名称,会议举办地,年度,起止页码. (4)学位论文格式: 序号. 编著者1,编著者2,编著者3等. 学位论文名称[D]. 发表地:学位授予单位,年度:页码. (5)电子文献格式: 序号. 作者. 电子文献题名(电子文献及载体类型标识). 电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期。只考虑两种电子文献: [DB/OL]—联机网上数据库(database online) [EB/OL]—网上电子公告(electronic bulletin board online) 样例: [1]Peitgen H O, Jurgens H, Saupe D. Chaos and fractals[M]. Berlin: Springer-Verlag, 1992:202-213. [2]Zhao Shi, Wang Yi-ding, Wang Yun-hong. Extracting hand vein patterns from low-quality images: a new biometric technique using low-cost devices[C]// Fourth International Conference on Image and Graphics. Sichuan, 2007:667-671.

数学建模淋雨量模型

数学建模淋雨量模型文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

重庆大学本科学生论文 数学模型的淋雨量模型 学生:谭昕宇、杨龙顺 学号: 指导教师:黄光辉 专业:通信工程专业 重庆大学通信工程学院 二O一七年十月 摘要 本文针对淋雨量最小问题,采用matlab仿真等方法,得到不同风向下淋雨量与跑步速度的关系。 针对问题一,可以得到淋雨量最小是2.44L 针对问题二,通过matlab仿真可以得到迎面淋雨时跑步速度最大,淋雨量最小。且淋雨量大小与跑步方向和雨线夹角有关。 针对问题三,通过matlab仿真可以知道背面淋雨时,跑步方向和雨线夹角不太小时,当跑步速度与雨速在同一方向分量相等时淋雨量最小,此时只有顶面淋雨。 在本文的最后,对模型的优缺点进行分析,并提出一些改进。 关键字:淋雨量最小,跑步速度,雨线与跑步方向夹角,matlab

目录 一、问题描述 要在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变。讨论淋雨量与人体跑步速度的关系。 二、问题分析 这是一个简单优化问题,根据雨速大小和方向、人速度大小进行合理分析,使得人淋雨量最小。淋雨面积与雨的方向有关,淋雨时间与跑步速度与雨速相对速度大小有关,所以在不同情况下有不同的最优解。 三、模型假设 1.人体简化成一个长方体,高a=1.5m(颈部以下),宽b=0.5m,厚 c=0.2m;

2.雨速u是常数(4m/s),在跑步过程中降雨量w是常数(2cm/h); =5m/s; 3.在整个过程中人跑步速度v是常数,且有最大速度V max 4.雨线的方向是确定的; 5.跑步距离一定d=1000m. 四、符号说明 五、模型的建立与求解 根据题意,按以下步骤进行讨论: 5.1 不考虑雨的方向,设雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的总淋雨量。 淋雨面积s=2ab+2ac+ab=2.2m2,跑完时间t=d/v=200 s,降雨量 w=2cm/h=1/1.8X105m/s, 淋雨量 Q=swt=2.44X10-3 m3。

数据建模目前有两种比较通用的方式

数据建模目前有两种比较通用的方式1983年,数学建模作为一门独立的课程进入我国高等学校,在清华大学首次开设。1987年高等教育出版社出版了国内第一本《数学模型》教材。20多年来,数学建模工作发展的非常快,许多高校相继开设了数学建模课程,我国从1989年起参加美国数学建模竞赛,1992年国家教委高教司提出在全国普通高等学校开展数学建模竞赛,旨在“培养学生解决实际问题的能力和创新精神,全面提高学生的综合素质”。近年来,数学模型和数学建模这两个术语使用的频率越来越高,而数学模型和数学建模也被广泛地应用于其他学科和社会的各个领域。本文主要介绍了数学建模中常用的方法。 一、数学建模的相关概念 原型就是人们在社会实践中所关心和研究的现实世界中的事物或对象。模型是指为了某个特定目的将原型所具有的本质属性的某一部分信息经过简化、提炼而构造的原型替代物。一个原型,为了不同的目的可以有多种不同的模型。数学模型是指对于现实世界的某一特定对象,为了某个特定目的,进行一些必要的抽象、简化和假设,借助数学语言,运用数学工具建立起来的一个数学结构。 数学建模是指对特定的客观对象建立数学模型的过程,是现实的现象通过心智活动构造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符号的表示,是构造刻画客观事物原型的数学模型并用以分析、研究和解决实际问题的一种科学方法。 二、教学模型的分类 数学模型从不同的角度可以分成不同的类型,从数学的角度,按建立模型的数学方法主要分为以下几种模型:几何模型、代数模型、规划模型、优化模型、微分方程模型、统计模型、概率模型、图论模型、决策模型等。 三、数学建模的常用方法 1.类比法 数学建模的过程就是把实际问题经过分析、抽象、概括后,用数学语言、数学概念和数学符号表述成数学问题,而表述成什么样的问题取决于思考者解决问题的意图。类比法建模一般在具体分析该实际问题的各个因素的基础上,通过联想、归纳对各因素进行分析,并且与已知模型比较,把未知关系化为已知关系,

关于淋雨数学建模

淋雨数学建模 摘要:本文通过对人在雨中直线行走时雨垂直降落、从前吹来、从后吹来这三 种情况的分析讨论,得到了在不同情况下淋雨总量与人的行走速度的数学模型。并发现,当雨垂直落下和迎面吹来时,跑的速度越快淋雨越少;而当雨从背面吹 来时,当人跑的速度大于等于雨速的水平分量的大小且此时夹角α满足tan c a α< 时,跑得越快淋雨越少,除此之外的其它情况下有当αsin u v =时,淋雨量最小。 关键词:淋雨 直线行走 一 问题重述 人在雨中从一处沿直线跑到另一处,若雨速为常数且方向不变。试建立数学模型讨论是否跑得越快,淋雨量越少,并用MATLAB 编程实现。 假设跑步距离d=100米,跑步最大速度为m v =5 m/s ,雨速u=4m/s ,降雨量为w=2cm/h 。 (1)不考虑雨的方向,设降雨淋遍全身,以最大速度跑步,估计跑完全程的淋雨量。 (2)雨从迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,且与人体夹角为θ,问跑步速度v 为多大?淋雨量最少。 二 问题的分析 人在雨中行走时可能出现以下三种情形: 情形一:雨垂直下落,人以速度v 前行,此时降雨淋遍全身(如图1所示) 图 1 情形二:雨迎面吹来,雨线与跑步方向在同一平面内,与人的正面夹角为θ,此 时后背淋不到雨(如图2所示)

图2 情形三:雨从背面吹来,雨线方向与跑步方向在同一平面内,与人的背后夹角为α,此时正面淋不到雨(如图3所示) 图 3 我们知道当人在雨中前行的时候,人和雨相对地面都是运动的,故知人与雨是相对运动的。为此我们选择人作为参考系,再考虑雨的相对速度及其与人体方向(即与人体夹角θ、α)对总淋雨量的影响。 三合理的假设 3.1 将人体看成一个长方体; 3.2 雨速为常数且方向不变; 3.3 降雨量为一定值; 3.4 考虑雨的方向与人体前进的方向在同一平面内; 3.5 符号的假定: a: 身高(颈部以下) b: 身宽 c: 身厚 v: 跑步最大速度d: 跑步距离 v: 跑步速度 m w: 降雨量 u: 雨速 Q: 总淋雨量 θ: 雨迎面吹来与人的夹角α: 雨背面吹来与人的夹角 s:有效淋雨面积v:以人为参考系时的相对雨速 四模型的建立 我们先考虑如下情形,现有一块土地面积为s,雨垂直降落,雨速及方向不变,且降雨量为一常数w ,则有时间t内该土地的淋雨量为Q stw =。若雨速发生变化,则降雨量也会相对发生改变,设雨速从u变为u u +?,则降雨量相对变

第五届MathorCup全球大学生数学建模挑战赛暨CAA 2015世界大学生数学建模竞赛论文格式规范

第五届MathorCup全球大学生数学建模挑战赛暨CAA 2015世界大学生数学建模竞赛论文格式及提交规范 ●参赛队从A、B、C、D题中任选一题。(A题和B题为传统的数学建模竞赛题,C 题和D题为信息交叉学科的题目;评奖时,一、二、三等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配。) ●参赛队通过竞赛报名系统提交电子版论文(参见《第五届MathorCup全球大学生数 学建模挑战赛暨CAA 2015世界大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》,以下简称“报名和参赛须知”)。参赛队统一提交压缩包,压缩包的名称为“***#.zip”或者“***#.rar”,其中“***”为参赛队号,“#”为题号。比如“0001B.zip”或者“0001B.rar”。 ●压缩包内必须包含承诺书(见《第五届MathorCup全球大学生数学建模挑战赛暨CAA 2015世界大学生数学建模竞赛承诺书》)、论文的PDF文件。承诺书的名称为“***承诺书.pdf”,论文名称为“***.pdf”其中“***”为参赛队号。比如0001参赛队提交的压缩包名称为“0001B.zip”或者“0001B.rar”,压缩包内含有两个PDF文件,一个为“0001承诺书.pdf”,另一个为“0001.pdf”。 ●论文题目、摘要和关键词写在论文第一页上(无需译成英文),并从此页开始编写 页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要,请认真书写(但篇幅不能超过一页)。 ●论文第二页为目录页,所有参赛队论文必须包含目录(但篇幅不能超过一页)。 ●从第三页开始是论文正文。论文不能有页眉或任何可能显示答题人身份和所在学校 等的信息。 ●论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在30页以内,附录页数不限)。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文 献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 ●在论文纸质版附录中,应提供参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全部计算 机源程序(若有的话)。同时,参赛队的所有源程序文件必须保存至正式获奖名单公布。 ●本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求, 但要保持页面美观。 ●不符合本格式规范的论文将被视为违反竞赛规则,无条件取消评奖资格。 ●本规范的解释权属于MathorCup全球大学生数学建模挑战赛组委会。 MathorCup全球大学生数学建模挑战赛组委会 2015年3月3日修订

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