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高年级初中中学数学建模举例
初中数学建模举例
所谓数学建模,就是将某一领域或部门的某一实际问题,通过一定的假设,找出这个问题的数学模型,求出模型的解,并对它进行验证的全过程。笔者以一次函数的应用为例,探讨几种不同的数学建模过程。
一、直接给出模型
。现已测得所挂重物重量为4kg时,弹簧的长度是;所挂重物重量为5kg时,弹簧的长度为。求所挂重物重量为6kg时弹簧的长度。
既然题干中已经明确给出了y与x之间具备的是一次函数关系,那么实际上本题目中数学建模过程已经被省略掉了。可以设数学模型为y=kx+b,将已知的两个条件分别代入这个模型关系式中,可得:=4x+b,=5x+b。求解二元一次方程组,得出k=,b=6。从而得到模型y=+6,将x=6代入该模型中,得到y=。于是得到该问题的最终结果,即当所挂物体重量为6kg时,弹簧长度为。这种直接给出数学模型的方法,在初学一次函数理解其待定系数法时,不失为一种较为合适的数学题目设计。但是从数学应用的角度来看,不利于锻炼学生从实际问题中抽象出数学问题的能力。
二、猜测建立模型
,长度为26cm;妈妈穿39码的鞋,长度为。小明穿41码的鞋子,长度为多少?
可以设数学模型为y=kx+b,将已知的两个条件分别代入到这个模型关系式中,可得:
26=42k+b,
=39k+b。求解二元一次方程组,得解k=,b=5。得到模型y=+5,将x=41代入该模型中,得到y=。从而得到该问题的最终结果,即小明所穿的41码的鞋子,长度为。
本例至此,似乎已经解决了问题。但实际上,如果只知道两对已知的函数数值,还不能否定尺码和长度之间是否存在着其他函数关系,譬如二次函数关系。因此,在该题目的题设中应该再给出一个条件,比如可以再给出“妹妹穿36码的鞋,长度为23cm”,以便获得一次函数模型后的验证。无疑,例题2中一次函数模型的应用较例题1高了一个层次。
三、实际推导模型
,张老师提着篮子(篮子重斤)去集市买10斤鸡蛋,当张老师往篮子里装称好的鸡蛋时,发觉比过去买10斤鸡蛋的个数少很多,于是她将鸡蛋装进篮子再让摊主一起称,共称得斤,她即刻要求摊主退1斤鸡蛋的钱。她是怎样知道摊主少称了大约1斤鸡蛋呢(精确到1斤)?请你将分析过程写出
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