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《數(shù)學(xué)建模實驗答案_建立數(shù)學(xué)模型》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、實驗01建立數(shù)學(xué)模型(4學(xué)時)(第1章建立數(shù)學(xué)模型)教材中給出原始數(shù)據(jù),結(jié)合模型,得到結(jié)果。但如何求得結(jié)果這一過程沒有給出,實際上要用MATLAB軟件編寫程序來求得,這應(yīng)該交給實驗課來完成??紤]到上學(xué)期同學(xué)們剛學(xué)習(xí)MATLAB語言,編程能力不強,所以有關(guān)的程序給出來供同學(xué)們進行驗證。要求同學(xué)們要讀懂程序。1.(求解,編程)如何施救藥物中毒p10~11人體胃腸道和血液系統(tǒng)中的藥量隨時間變化的規(guī)律(模型):其中,x(t)為t時刻胃腸道中的藥量,y(t)為t時刻血液系統(tǒng)中的藥量,t=0為服藥時刻。1.1(求解)
2、模型求解p10~11要求:①用MATLAB求解微分方程函數(shù)dsolve求解該微分方程(符號運算)。②用MATLAB的化簡函數(shù)simplify化簡所得結(jié)果。③結(jié)果與教材P11上的內(nèi)容比較。提示:dsolve和simplify的用法可用help查詢。建議在命令窗口中操作?!锴蠼獾恼Z句及運行結(jié)果:>>[x,y]=dsolve('Dx=-a*x','Dy=a*x-b*y','x(0)=1100','y(0)=0');>>disp([x,y])[1100*exp(-a*t),exp(-a*t)*exp(-b*t)*
3、((1100*a*exp(a*t))/(a-b)-(1100*a*exp(b*t))/(a-b))]>>disp(simplify([x,y]));[1100*exp(-a*t),(1100*a*exp(-t*(a+b))*(exp(a*t)-exp(b*t)))/(a-b)]1.2(編程)結(jié)果分析p11已知λ=0.1386,μ=0.1155,將上題中得到x(t)和y(t)兩條曲線畫在同一個圖形窗口內(nèi)。參考圖形如下。40提示:MATLAB命令plot,fplot,holdon/off,gridon/off
4、,xlabel,ylabel,text?!锞帉懙某绦蚝瓦\行結(jié)果:程序1:用plotclc;clear;a=0.1386;b=0.1155;t=0:0.01:25;x=1100./exp(a*t);y=-(1100*a*(1./exp(a*t)-1./exp(b*t)))/(a-b);plot(t,x,t,y);gridon;xlabel('{itt}/h');ylabel('{itx},{ity}/mg');text(2,1100/exp(a*2),'{itx}({itt})');text(3,
5、-(1100*a*(1/exp(a*3)-1/exp(b*3)))/(a-b),'{ity}({itt})');程序2:用fplot和匿名函數(shù)clc;clear;a=0.1386;b=0.1155;fplot(@(t)[1100/exp(a*t),-(1100*a*(1/exp(a*t)-1/exp(b*t)))/(a-b)],[025]);gridon;xlabel('{itt}/h');ylabel('{itx},{ity}/mg');text(2,1100/exp(a*2),'{itx}
6、({itt})');text(3,-(1100*a*(1/exp(a*3)-1/exp(b*3)))/(a-b),'{ity}({itt})');402.(編程,驗證)商人們怎樣安全過河p8~9三名商人各帶一個隨從乘船渡河,一只小船只能容納二人,由他們自己劃行。隨從們密約,在河的任一岸,一旦隨從的人數(shù)比商人多,就殺人越貨。但是如何乘船的大權(quán)掌握在商人們手中。商人們怎樣才能安全渡河呢?[模型構(gòu)成]決策:每一步(此岸到彼岸或彼岸到此岸)船上的人員。要求:在安全的前提下(兩岸的隨從數(shù)不比商人多),經(jīng)有限步
7、使全體人員過河。xk第k次渡河前此岸的商人數(shù)yk第k次渡河前此岸的隨從數(shù)xk,yk=0,1,2,3;k=1,2,?過程的狀態(tài)sk=(xk,yk)允許狀態(tài)集合S={(x,y)
8、x=0,y=0,1,2,3;x=3,y=0,1,2,3;x=y=1,2}uk第k次渡船上的商人數(shù)vk第k次渡船上的隨從數(shù)uk,vk=0,1,2;k=1,2,?決策dk=(uk,vk)允許決策集合D={(u,v)
9、u+v=1,2}狀態(tài)轉(zhuǎn)移律sk+1=sk+(-1)kdk[多步?jīng)Q策問題]求dk?D(k=1,2,?,n),使sk?S,并按轉(zhuǎn)
10、移律由s1=(3,3)到達sn+1=(0,0)。2.1(編程)求允許決策集合D和允許狀態(tài)集合SD是2行多列矩陣,每一列是一個決策。S是2行多列矩陣,每一列是一種狀態(tài)。要求:①編寫程序求D和S,并輸出。②S的第一列是[3,3]',最后一列是[0,0]'?!锞帉懙某绦蚝瓦\行結(jié)果:程序:clear;clc;%求允許決策集合D(2×n1,n1種決策)D=[];foru=0:2forv=0:2ifu+v==1
11、
12、u+v==2D=[D,[