高中数学《2 数学建模结题交流》微课精讲+知识点+教案课件+习题
科学 | 全部课程 ↓ |
视频教学:
练习:
1.某单位职工工资经过六年翻了三番,则每年比上一年平均增长的百分率是( )
(下列数据仅供参考:2=1.41,3=1.73,33=1.44,66=1.38)
A.38% B.41%
C.44% D.73%
2.“学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度,假设函数t=-144lgas4alco1(1-(N90))中,t表示达到某一英文打字水平所需的学习时间,N表示每分钟打出的字数.则当N=40时,t=________.(已知lg 5≈0.699,lg 3≈0.477)
3.某药厂研制出一种新型药剂,投放市场后其广告投入x(万元)与药品利润y(万元)存在的关系为y=xα(α为常数),其中x不超过5万元,已知去年投入广告费用为3万元时,药品利润为27万元,若今年广告费用投入5万元,预计今年药品利润为________万元.
4.小明的父亲饭后出去散步,从家中走20分钟到一个离家900米的报亭看10分钟报纸后,用20分钟返回家里,下面图形中能表示小明的父亲离开家的时间与距离之间的关系的是( )
5.某商场在销售空调旺季的4天内的利润如下表所示.
时间 | 1 | 2 | 3 | 4 |
利润(千元) | 2 | 3.98 | 8.01 | 15.99 |
现构建一个销售这种空调的函数模型,应是下列函数中的( )
A.y=log2x B.y=2x
C.y=x2 D.y=2x
6.某汽车制造商在2019年初公告:公司计划2019年生产目标定为43万辆.已知该公司近三年的汽车生产量如下表所示:
年份 | 2016 | 2017 | 2018 |
产量 | 8(万) | 18(万) | 30(万) |
如果我们分别将2016、2017、2018、2019定义为第一、二、三、四年.现在你有两个函数模型:二次函数模型f(x)=ax2+bx+c(a≠0),指数函数模型g(x)=a·bx+c(a≠0,b>0,b≠1),哪个模型能更好地反映该公司年销量y与年份x的关系?
课件:
教案:
教学目标:
1.经历从实际问题建立数学模型、运算求解、验证模型、改进模型的全过程,掌握建模方法,培养数学建模、数学抽象等核心素养;
2.通过学习数学和应用数学,认识数学的科学价值、应用价值,体会数学在社会生活和生产实践中的应用,落实立德树人的根本任务,培养学生的社会责任感和使命感。
教学重点:
建立数学模型的过程。
教学难点:
如何把一个实际问题转化成数学问题。
教学过程:
一、 提出问题、合作探究
问题1:什么是数学建模活动:
数学建模活动是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的过程。主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、构建模型,确定参数、计算求解,检验结果、改进模型,最终解决实际问题。数学建模活动的基本过程如下:
例如一个物体自由下落,位移随时间的变化的关系式为:
下面我通过一个实际问题,来体会数学建模的过程。
二、分析问题、建立模型
问题2:陕西省目前已经是全球最大的连片种植苹果区域,苹果产量占全世界六分之一,种植面积高达1000多万亩。2019年11月,小明家所在的村镇苹果丰收,可是当地农民却发愁:是现在就把苹果出售还是储存起来,等冬季苹果数量少价格高了再出售。
利用数学建模方法解决:决定苹果的最佳出售时间点。
交流与讨论1:
①一般情况下,影响商品价格的因素有哪些?
影响商品价格的因素有很多,假定其它影响因素不变,只考察一个因素:苹果的数量影响价格。
当市场上苹果的数量比较多时候,价格较低;当市场上苹果的数量较少时候,价格较高;
②如果用一定技术手段,把苹果储存起来,储存成本和时间的关系是什么?
一般情况下,储存成本会随着时间增长而增大。
③为了能够通过数学方法解决问题,不同的保鲜储存技术问题的成本问题不予考虑。
交流与讨论2:如何用数学符号语言来描述上述讨论的结果?
设市场上苹果的数量为万吨,苹果的单价为元。
则y会随着x的增大而减少;y会随着x的减少而增大.记:y=f(x).则y=f(x)是减函数。
设苹果保鲜储存的时间为t天,单位数量苹果保鲜成本为g(t),则g(t)是一个增函数。
市场上苹果的数量x会随着时间为t的变化而变化,设x=h(t)。
交流与讨论3:如何建立苹果收益的数学模型(函数)?
设苹果在第天出售时,单位数量的苹果的收益用z(元)表示,则:
z=f(x)-g(t)=f(h(t))-g(t)。
下面只要根据实际情况确定f(x),x=h(t),g(t)的表达式即可。
为了简化,我们假设:f(x)和g(t)都是一次函数,x=h(t)是二次函数,即:
f(x)=k1x+l1,(k1<0),g(t)=k2t+l2,(k2>0).x=h(t)=at2+bt+c,(a≠0)
则:z=f(x)-g(t)=f(h(t))-g(t)=k1at2+(k1b-k2)t+k1c+l1-l2。
【设计意图】
数学建模的过程是锻炼学生对现实对象进行分析、提炼、归纳、抽象的结果,是以数学语言来精确地描述现实对象的内在特征,以便于通过数学上的演绎推理和分析,求解深化对所研究实际问题的认识。
三、确定参数,计算求解
交流与讨论4:如何确定函数模型f(x)=k1x+l1,(k1<0),g(t)=k2t+l2,(k2>0),x=h(t)=at2+bt+c,(a≠0)中的参数?
通过调查,收集实际数据,来确定参数.例如,收集了如下数据:
运用待定系数法,求得函数模型:
f(x)=-0.5x+0.5,
g(t)=0.01t+0.1,
x=h(t)=0.002t2-0.14t+9.6.
从而:z=-0.001t2+0.06t+0.1
求解:z=-0.001(t-30)2+1,所以在t=30时,单位商品所获得的利润最大,为1元。
四、思考反思.
上面建立的模型可能会与实际情况有所偏差,因为在建模的过程中,我们假设f(x)和g(t)都是一次函数等于就已经把问题做了简化,如果条件允许,可以在收集尽可能多的数据的基础上,通过分析数据来最终建立函数的模型,这样也能优化最终建立的模型。
本次数学建模活动是针对一个地区的苹果的最佳出售时间,这个问题在很多偏远地区具有广泛的应用前景,特别是国家对于贫困地区进行大力扶持脱贫攻坚阶段,如果运用我们所学到的数学知识,帮助农民伯伯实现丰产又丰收,这样我们所学到的知识的意义将更加重大。如果同学们有条件的话,可以把自己的模型和当地种植苹果的农民伯伯来进行验证,从而让数学在生产实践中发挥更大的作用。
五、布置作业
教材130页,3.(2)查阅数据或者自行设计试验收集数据,建立有关停车距离的数学模型。
【注意:如果自行设计试验,在保证自身或者他人安全的情况下收集数据】
图文来自网络,版权归原作者,如有不妥,告知即删