数学建模论文1
阅读人数：3681人页数：6页马勇19740603
论文关键词：数学建模 数学应用意识 数学建模教学
论文摘要：高中数学人教A版数学Ⅲ学生要学习算法初步、统计、概率。算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活 的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养，统计是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供 依据。概率是研究随机现象的科学它为人们认识客观世界提供了重要 的思维模式和解决问题的方法，同时为统计学的发展提供了理论基础。为增强学生应用数学的意识，切实培养学生解决实际问题的能力，分析了高中数学建模的必要性，并通过对高中学生数学建模能力的调查分析，发现学生数学应用及数学建模方面存在的问题，并针对问题提出了关于高中进行数学建
模教学的几点意见。
高中数学人教A版数学Ⅲ学生要学习算法初步、统计、概率。算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活 的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养，统计是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供 依据。概率是研究随机现象的科学它为人们认识客观世界提供了重要 的思维模式和解决问题的方法，同时为统计学的发展提供了理论基础。数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性，结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性，自进入21世纪的知识经济时代以来，数学科学的地位发生了巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展，数学理论与方法的不断扩充使得数学已成为当代高科技的一个重要组成部分，数学已成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用
数学的意识和能力也成为数学教学的一个重要方面。
目前国际数学界普遍赞同通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学，把数学建模活动从大学生向中学生转移是近年国际数学教育发展的一种趋势。“我国的数学教育在很长一段时间内对于数学与实际、数学与其它学科的联系未能给予充分的重视，因此，高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。”我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要切实培养学生解决实际问题的能力，要求增强应用数学的意识，能初步运用数学模型解决实际问题。这些要求不仅符合数学本身发展的需要，也是社会发展的需要。因此我们的数学教学不仅要使学生知道许多重要的数学概念、方法和结论，而且要提高学生的思维能力，培养学生自觉地运用数学知识去处理和解决日常生活中所遇到的问题，从而形成良好的思维品质。而数学建模通过"从实际情境中抽象出数学问题，求解数学模型，回到现实中进行检验，必要时修改模型使之更切合实际"这一过程，促使学生围绕实际问题查阅资料、收集信息、整理加工、获取新知识，从而拓宽了学生的知识面和能力。数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中，是培养和提高学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力的必备手段之一，是改善学生学习方式的突破口。因此有计划地开
展数学建模活动，将有效地培养学生的能力，提高学生的综合素质。
数学建模可以提高学生的学习兴趣，培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志，培养自律、团结的优秀品质，培养正确的数学观。具体的调查表明，大部分学生对数学建模比较感兴趣，并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习．有许多学生认为："数学源于生活，生活依靠数学，平时做的题都是理论性较强，实际性较弱的题，都是在理想化状态下进行讨论，而数学建模问题贴近生活，充满趣味性"； "数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系，感受到数学问题的广泛，使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻"。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力；用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表
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达数学结果的能力；应用计算机及相应数学软件的能力；独立查找文献，自学的能力，组织、协调、管理的能力；创造力、想象力、联想力和洞察力。由此，在高中数学教学中渗透数学建模知
识是很有必要的。
一、表达方式：记叙、描写、抒情、说明、议论
二、表现手法：象征、对比、烘托、设置悬念、前后呼应、欲扬先抑、托物言志、借物抒情、联想、想象、衬托（正衬、反衬）
三、修辞手法：比喻、拟人、夸张、排比、对偶、引用、设问、反问、反复、互文、对比、借代、反语
四、记叙文六要素：时间、地点、人物、事情的起因、经过、结果
五、记叙顺序：顺叙、倒叙、插叙
六、描写角度：正面描写、侧面描写
七、描写人物的方法：语言、动作、神态、心理、外貌
八、描写景物的角度：视觉、听觉、味觉、触觉
九、描写景物的方法：动静结合（以动写静）、概括与具体相结合、由远到近（或由近到远）
十、描写（或抒情）方式：正面（又叫直接）、反面（又叫间接）
十一、叙述方式：概括叙述、细节描写
十二、说明顺序：时间顺序、空间顺序、逻辑顺序
十三、说明方法：举例子、列数字、打比方、作比较、下定义、分类别、作诠释、摹状貌、引用
十四、小说情节四部分：开端、发展、高潮、结局
十五、小说三要素：人物形象、故事情节、具体环境
十六、环境描写分为：自然环境、社会环境
十七、议论文三要素：论点、论据、论证
十八、论据分类为：事实论据、道理论据
十九、论证方法：举例（或事实）论证、道理论证（有时也叫引用论证）、对比（或正反对比）论证、比喻论证
二十、论证方式：立论、驳论（可反驳论点、论据、论证）
二十一、议论文的文章的结构：总分总、总分、分总；分的部分常常有并列式、递进式。
（2200字） 在二分法中,由于不断取中点,区间不断缩小,区间的中点逐渐逼近方程根(或函数零点)的精确值,所以二分法体现了无限逼近的极限思想;二分法本质上又是一种区间迭代的数值算法,渗透了算法思想;二分法还体现了非此即彼的哲学思想,它综合了函数、方程、不等式、数列、极限等多种知识,主要有以下三方面的应用. 一、用二分法求方程的近似解 【例1】 用二分法求方程2x 3-4x2-3x+1=0在区间(2,3)的实数解.(精确度0.01) 解:设f(x)=2x 3-4x2-3x+1,由f(2)=-5<0,f(3)=10>0,由零点存在性定理知,区间(2,3)可作初始区间(2,3),用二分法逐次计算列表如下: 由于精确度ε=0.01,二分次数是6次时,|2.53125-2.515625|=0.015625>0.01,不合题意;当二分次数是7次时,|2.5234375-2.515625|=0.0078125<0.01,所以原方程的近似解可取为2.5234375. 点评:精确度与方程的精确解和近似解的差的绝对值有关,若这个绝对值小于某个数值,那么这个数值就是精确度.即若设方程的精确解为x *,近似解为x n,由于x *和x n都位于区间[a n,b n]上,则|x *-x n|≤|b n-a n|.人教A版教科书上定义了精确度的概念:若区间[a n,b n]的长度|b n-a n|<ε,则称ε为方程近似解x n的精确度,此时|x *-x n|<ε.所以区间[a n,b n]任意一个值都是满足精确度ε的近似解,故该题取区间(2.515625,2.5234375)上的任何一个值都符合题意,为方便不妨取区间的端点作为近似解. 二、用二分法求函数零点的近似值 【例2】 已知函数f(x)=x 3-x-1,x∈[1,1.5]. (1)当精确度为0.01时,二分的次数最少为多少次可确定零点的近似值? (2)用二分法求[1,1.5]的一个零点.(精确到0.01) 解:(1)设函数零点的精确值为x *,近似值为x n,由精确度定义可知|b n-a n|<ε,又|x *-x n|≤|b n-a n|,所以|x *-x n|≤|b 0-a 0|2 n<ε,即1.5-12 n<0.01,则2 n>50,n≥6,即二分的次数最少为6次可确定零点的近似值. (2)由f(1)<0,f(1.5)>0,根据零点存在性定量可知,区间[1,1.5]可作为初始区间,用二分法逐次计算,列表如下: 当二分次数是5次时,|1.3281-1.3125|=0.0155>0.01,不合题意;当二分次数是6次时|1.3281-1.3203|=0.0078<0.01,符合精确度要求,∴x 6=1.3242≈1.32即为所求零点. 点评:该题首先要满足精确度0.01,二分次数需6次,此时区间[1.3203,1.3281]两端点精确到0.01,近似值不同,所以再取中点x 6=1.3242≈1.32即为所求零点. 当区间两端点精确到0.01数值相等时,函数零点的近似值即为端点的近似值,如在例1中,区间(2.515625,2.5234375)两端点精确到0.01的近似值都 是2.52,那么该方程精确到0.01的实数解就是2.52,从中可看出“精确度”和“精确到”是有区别的,“精确到”往往和有效数字“形影不离”,是一个近似值,而“精确度”与精确值和近似值的差的绝对值有关,它可取区间上的任何一个值作为近似值. 三、用二分法思想解决实际问题 【例3】 在一个风雨交加的夜里,从某水库闸房到防洪指挥部的一条10km的电话线路发生了故障,如何迅速查出故障所在?如果沿着线路一小段一小段地查找,每查一次要爬一次电线杆,10km长的线路大约有200余根电线杆,维修电路的工人师傅如何工作才能把故障的范围缩小到100m以内?至少要查多少次? 解:设A表示闸门,B表示指挥部, 他首先从中点C 查,用随身带的话机向两端测试时发现AC段正常,断定 故障在BC段,再到BC中点D来查,这次发现BD段正 常,可见故障在CD段,再到CD的中点E来查……每查一次,就把待查的线路长度缩短一半,则由精确度定义得10×10 32 n<100,解得n≥7,即至少查7次就可以把故障发生的范围缩小在100米以内. 点评:二分法不仅可用来求方程的近似解以及函数的零点,还可以用来查找线路、水管、气管,还能用于实验设计、资料查询等,做到在最短的时间内用最小的精力去解决问题.
