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【數(shù)學(xué)建模】經(jīng)典簡單例題實(shí)例1

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問題內(nèi)容:

例1 某人平時(shí)下班總是按預(yù)定時(shí)間到達(dá)某處,然然后他妻子開車接他回家。有一天,他比平時(shí)提早了三十分鐘到達(dá)該處,于是此人就沿著他朋友來接他的方向步行回去并在途中遇到了她,這一天,他比平時(shí)提前了十分鐘到家,問此人共步行了多長時(shí)間?

問題描述:

該問題求解涉及到對(duì)時(shí)間的計(jì)算,由于此人比平時(shí)提前了十分鐘回家并且他到達(dá)平時(shí)被妻子接到的位置提早了三十分鐘,我們可以知道他比平時(shí)快十分鐘的時(shí)間是相對(duì)于此人比平時(shí)多行走了二十分鐘。對(duì)于其妻子來說比平時(shí)正常時(shí)間來說提早回來了十分鐘,也就是說明其妻子與此人相遇后并未和平時(shí)路線一樣,可認(rèn)為其妻子遇上此人后返回。對(duì)于該問題我們創(chuàng)建一個(gè)位置圖像描述:

【數(shù)學(xué)建?!拷?jīng)典簡單例題實(shí)例1

其中我們規(guī)定A為此人下班的位置處,B為平時(shí)下班預(yù)定時(shí)間到達(dá)的地點(diǎn)也即為妻子平時(shí)接到該人的地點(diǎn),C為這一天此人走路回家途中遇到妻子的地點(diǎn),D為家的位置。

模型假設(shè)的意義:
  1. 針對(duì)問題的主要因素,忽略次要因素;
  2. 使我們要解決的問題簡化,使模型更合理化;
  3. 模型假設(shè)的重要性——關(guān)系建模的成敗與優(yōu)劣。

本題缺少很多因素,對(duì)于求解該問題影響很大,日常生活中有大量無法被預(yù)測(cè)的事件影響該問題使得無法得到與問題所需要求解的時(shí)間,我們只能通過假設(shè)來盡可能的求解。

思路分析:

由題目描述該人比平時(shí)提前十分鐘到家。對(duì)于該問題我們假設(shè)
①該此人的速度為均速前進(jìn)。
②此人妻子開車速度同樣為均速并且對(duì)于該段路程妻子每天在相同路段使用時(shí)間相同。
③當(dāng)妻子在路程中行駛遇到此人時(shí),車輛立即返回并忽略上車掉頭等其他時(shí)間。
④妻子每天在同一時(shí)刻從家中出發(fā)前往預(yù)定時(shí)間某處。

由題目所給出的時(shí)間,我們?cè)O(shè)此人到達(dá)B平時(shí)所用時(shí)間為T1,此人到達(dá)C平時(shí)所用時(shí)間為T2,這一天此人所步行的時(shí)間為t。

我們可以通過坐標(biāo)系簡易的畫出此人在此天和平時(shí)的大致行動(dòng)軌跡。
【數(shù)學(xué)建?!拷?jīng)典簡單例題實(shí)例1

由題目給出的條件,此人該天比平時(shí)正常到家時(shí)間提前了10分鐘,通過假設(shè)可知妻子用車送此人經(jīng)過的相同路程CD所用時(shí)間相同,也就意味著此人比平時(shí)早十分鐘到達(dá)C點(diǎn),所以這一天到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)刻為T2-10,由題此人到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間比平時(shí)提前了30分鐘,所以這一天到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)刻為T1-30。
因此此人在BC段步行時(shí)間:
t=T2-10-(T1-30) (1)
對(duì)于其妻子來說,妻子同樣比平時(shí)提前了10分鐘抵達(dá)家中,相比于平時(shí)到達(dá)B點(diǎn),這次妻子只需要到達(dá)C點(diǎn)即可返回家中,也就是說對(duì)于提前的十分鐘,妻子節(jié)省的時(shí)間就是節(jié)省在BC來回的路程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。由此可得其妻子節(jié)約時(shí)間與此人到達(dá)BC點(diǎn)的時(shí)間之間的關(guān)系為:
T2-T1=10/2 (2)
由此假設(shè)將(1)(2)兩式聯(lián)立求解,可得
t=25 (min)
滿足這些假設(shè)得出的結(jié)果為此人這天步行時(shí)間為25分鐘。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-420169.html

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