关于数学论文范文2000字
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论文题目: 学生自主学习能力培养提升小学数学课堂教学效果
摘要: 在新课程理念的指引下,小学数学课堂呈现充满教育契机的、富有挑战性的新气象,在注重小学生全面发展的能力培养下,对小学生自主学习能力、交流合作能力和创新思维能力的培养成为教育重点,这要求教师具有教学的智慧,对学生有深入的了解,在这样的教育氛围之下,才可以培养出学生的创意想象和创造性、探究性思维,在自主学习的过程中增强知识性的体验,创设出最佳的课堂效果。
关键词: 自主学习能力;创新思维;小学数学
在全新的教育理念下,教育视角由原来的“要我学习”转为了“学会学习”,教师在对小学生能力培养的过程中,注重小学生全面素质的培养,包括自主学习能力和创新思维能力,使小学数学的教学课堂展现出主动参与的学习过程,数学课堂在学生的主体行为下显露出智慧的光芒,这就需要教师在教学过程中要采用适合小学生的方式和策略,注重学生学习的过程,而不是学习的结果,发挥出小学生自主探索和自由发现的天性,促进学生健康全面的发展。
一、小学数学教学中的现状及反思
小学生由于其年龄特点和个性特征,呈现出对新异、生动的事物有强烈好奇的兴趣,而且大多数小学生都有强烈的求知欲、自尊心和好胜心。教师在教学过程中要根据小学生的年龄特点和个性,培养学生的自主学习能力,但是,目前小学数学教学尚存在些许不足,需要我们加以反思。
(一)情境教学中过多地引入情境,丧失了教学目标
一些数学教师在课堂引入时,过多地运用了情境,而分散了小学生的注意力。如:在课堂导入时,教师突发奇想,要用“喜羊羊与灰太狼”作为课堂导入情境,学生睁大眼睛,竖起耳朵,开展了斗智斗勇的想象,却忘记了教师是在上数学课。又如:在一年级《加减混合》的数学计算中,教师想用“春游”作为情境导入数学课堂,可是在运用情境时过多地介绍了风景,使学生沉溺于风景的想象中而偏离了数学课堂的传授目标,缺失了数学教学目的。
(二)成人化的想象对小学生缺乏新奇的吸引性
数学教师在进行教学课堂的情境创设时,用成人的眼光和视角去进行设想,忽视了童趣和纯真的眼睛,简单的情境创设平淡无奇,缺乏挑战性。例如:在小学数学教学中《7的乘法口诀》一课,教师用“一个星期有几天”来进行问题式的课堂导入,这对于学生而言缺乏新奇,对乘法口诀也缺乏记忆。
(三)课堂教学中“数学味”的弱化和缺失
在小学数学的教学课堂中,教师利用各种情境创设导入教学,却没有及时地将情境引入到数学知识的学习当中,弱化了数学学科所应有的“数学味”,使学生自主性学习的兴趣降低。如:在《统计》的数学知识教学中,教师通过分组教学的形式,让学生开展讨论和记录,可是学生们却停留在小组成员间体重的比较讨论等内容,而没有真正进入到数学统计知识的学习之中来。
二、自主学习的概念及其重要性
在小学数学的教学中,学生要通过能动的创造性活动,在教师的指导为前提下实现以学生为主体的良性发展。学生可以通过多种途径和手段,自主地有选择地学习,并创造性对所学的知识进行整合和内化,从而达到自主学习能力水平。小学生进行自主学习的重要性主要体现在以下几方面。
(一)提高数学知识吸收的质量
自主学习的方式是积极主动的方式,是小学生进行自主习惯的培养方式,它在激起求知欲望的前提下,转化为认知的内驱力,激发出学习的内在动机,并将之内化为学习习惯,真正提高数学知识吸收的主动性。
(二)为后续的数学知识学习奠定基础
小学阶段是数学知识学习的起始阶段,在这一关键阶段中,要培养学生的自主学习习惯,用他们自发的数学学习兴趣和自主发现的能力,掌握学习数学知识的策略,为后续数学更高层次的学习奠定基础。
(三)自主发现和自主学习能力的培养
小学生多数都有一双好奇的眼睛,他们对周围的世界很好奇,也拥有自主发现的能力,在这一过程中,对其自主发现的能力挖掘越多,那么,学生自主学习的能力就越强,自主学习的习惯就容易产生知识性的迁移。
三、自主性学习的小学数学课堂教学策略
小学数学的自主性学习课堂教学充分发挥了学生的主体性,以学生的自主探究和实践能力和创新思维能力为宗旨,在良好的教学氛围和自主参与的环境下,实现多种形式的自主性学习,在不同的活动中获取数学知识,掌握小学数学知识学习的一般规律和学习方法。
(一)数学课堂有效导入,激发学生的自主参与性
合适而有效的数学情境导入,是进行高效数学课堂的有效方法和途径,要在课堂导入的过程中创造良好的氛围,用宽松、愉悦、智慧的方式激发学生对数学知识的自主性学习过程,其具体方法如下。
1.以生活为教学情境进行数学知识的迁移。生活是无痕的,生活对学生的体验是最深刻的体验,而“生活中的数学”与“数学中的生活”又是紧密相联和息息相关的,学生在生活的体验中感知到数学的价值,可以在身临其境的体会中感受到数学的奥妙,数学情境的生活度越高,学生内在的生活体验越容易被激活,数学知识掌握的程度就越深。例如:在“人民币的认识”教学中,让学生们进行分组进行人民币的购买情境,把不同的物品贴上不同的价格标签,再由分组的学生进行不同面值的假人民币的购买情境,使学生在购买的过程中体会到数字的变换。[1]
2. 以游戏为教学情境激发学生的自主性参与意识。游戏环节是小学生最乐于参与和互动的环节,数学教学可以适当地引入游戏环节,使小学生增强对数学知识的学习兴趣,感受到数学探索的成功体验。如:在小学50以内的加法练习中,不是单纯让学生进行数字的相加,而可以采用“邮递员送信”游戏的形式,增添学生的学习自主性,教师可以事先准备好标有不同两位数的信箱,并准备不同加法练习题的信封,选择几名学生作“送信邮差”,将这些信封和信箱匹配,学生在争先恐后的选择中掌握了数学知识,它犹如一块无形的磁石,深深地吸引着小学生的数学知识的注意力,增强了趣味性和主动性。
3.以故事导入引导学生进行自主性的学习。小学生都酷爱故事,因此教学中可以利用故事增加数学的趣味性,引导学生用创意的思维想象,进行自主性的学习。例如:在一年级的数学“10以内的数字”的教学中,为了让学生建立起数字的相关概念的学习,可以引入故事进行形象的学习:在0~9的数字王国里,数字9发现自己是最大的,于是就很神气和骄傲,它对其他数字说:“你们都是小不点儿,都比我小,所以你们都要听我的。”其他的数字为了消灭它的嚣张气焰,商量好让数字1和0组成一个新的两位数,数字9看到后低下了头,意识到了自己的错误,于是,再也不狂妄自大了,和大家成为了好朋友。学生们在教师故事的讲述中,也展开了对数字的思维和想象,认识到了10以内数字的基数、序数意义,进行自主性的认知学习。[2]
4.用数学问题引导学生进行自主性的学习。问题可以调动学生的积极性,让学生在带着困惑、怀疑和探索的心理,进行数学知识的自主性学习,这也是教学引入策略之一。在问题设置的数学教学中,要注意问题提出的难易程度,要根据学生的思维层次进行问题的导入,逐渐进入数学知识的学习,而不能以深奥、难解的问题来给教学设置障碍,使学生缺乏探究的动力和兴趣。
(二)师生共学———尝试自主参与的探究学习过程
教师对学生的教育,流传着一句名言:告诉的知识,容易忘记;分析出来的知识,可以记住;自主参与的知识,就会真正理解。这意味着只有让学生自己动手、动脑自主参与,才能在动手实践、自主探索、合作交流的过程中,掌握数学知识的内化,培养自主学习能力。
1.引导学生进行自主性的探索学习。在数学“认识钟表”一课中,为了让学生对其有数学性的认知,需要引导学生进行对实物钟表的观察、触摸与参与,让小学生在观察的过程中注意到长针和短针的区别,并观察相邻两个数字之间的大小相等的格,学生在对钟表的触摸、观察和实践操作的过程中,完成了对数学知识的认知。
2.根据学生层次进行小组合作式自主式学习。小组合作必须在教师的指导和辅导之下完成,要引导学生仔细观察、对比,如在“长方形”的认知中,要各小组进行分组比赛,寻找出最多的长方形者获胜,在大家踊跃参与的过程中,教师要引导学生注意观察长方形和正方形的区别,通过对比、测量等不同手段,了解对生活中“长方形”的认知,如:课本、长方形的长桌、黑板的形状等,大家在分组合作的过程中掌握了数学知识的规律,并主动性地获取了相应的知识。
(三)数学知识的应用———巩固数学知识的自主性探索
小学生在教学的过程中掌握了基本的数学概念和规律,教师还要将数学知识进行巩固和运用,要充分利用“温故而知新”的记忆特点,对数学知识进行巩固和实际应用。例如:在数学“做一做”的课后练习中,可以组织学生进行同桌互检式的巩固,还可以进行板演练习、课堂评价的方式进行巩固,这样可以激励学生自主进行数学知识的实践性的巩固和运用,将更多的数学知识转化为内在的知识。在知识的巩固过程中要灵活加以整合和运用,如小学生学习完了图形这一课,对三角形、圆形、长方形、正方形、平行四边形等进行准确的认知后,就要进行灵活多变的图形拼板练习,让学生通过对不同图形的修剪和粘贴,进行图形自由空间的想象和布局,增强数学知识的应用能力。
四、结束语
小学数学教学的重点在于培养学生的自主学习能力,根据小学生的年龄特点和思维层次,进行动手、动脑的习惯培养,在生活引入、故事引入、游戏引入、情境引入的教学策略之下,用自主性、参与性、积极性进行数学知识的感知,并在自主探索、交流合作的过程中增加对数学知识的学习和巩固,提升小学数学的课堂教学效果。
参考文献:
[1]牟瑛.营造充满探索的数学课堂环境[J].商业文化(学术版),2010,(08).
[2]张大明.引导自主探究促进主动发展[J].成功(教育),2010,(04).
[3]周波儿.数学教学中如何捕捉和利用“动态生成”[J].山西师范大学学报(自然科学版),2010,(S1).
随着科技的进步和社会的发展,数学这一基础学科已与其他学科相结合,且应用愈来愈广,已渗透到生产和生活的各个方面。我国从1992年开始举办大学生数学建模竞赛。近年来,大学生数学建模竞赛迅猛发展,为高等数学的应用型教学指引了方向,同时也激发了大学生的创新思维,锻炼了大学生的实践能力,受到了社会各界人士的关注和好评。
一、数学建模和大学生数学建模竞赛
何为数学建模?有人认为,数学模型即以现实世界为目的而做的抽象、简化的数学结构;也有人认为,数学模型就是将现实事物通过数学语言来转化为常见的数学体系。事实上,数学建模是运用数学知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程,主要方法是通过合理假设、引进自变量、借助各种数学工具实现对现实事物的数字化转变,进而描述或解决实际问题。
那么,受广大高校师生青睐的大学生数学建模竞赛又是什么呢?数学建模竞赛是全国大学生参与规模最大的课外科技活动,从一个侧面反映一个学校学生的综合能力,为学生提供了展示才华的舞台。大学生数学建模竞赛具有一定的开放性和应用性,同时兼具一定的综合性和挑战性。成果以一篇论文的形式上交,要求必须包含完整的建模步骤,包括问题的提出、模型的假设、变量的引入、建模过程、模型求解与分析、模型检验及应用。
二、大学生数学建模竞赛与课程教学培训中存在的问题
通过对山西工商学院历年来参加大学生数学建模竞赛的选手及其相关指导老师进行调查、走访,并考察其他高校的'情况,笔者发现,相比往年的成绩,各大高校在近几年的竞赛成绩上有了飞速的提高,在学校的组织和鼓励下,参赛人数逐年递增,数学建模教学每年都在不断改革,同时除了参加竞赛,还在课堂外实践了数学与生产实际的结合过程。然而,通过参阅文献和访谈笔录资料,笔者也总结了近几年来大学生数学建模竞赛及竞赛培训教学中存在的相关问题。
第一,参赛学生的学习能力和综合素质有待提高。在思想品质方面,数学建模的参赛过程极其艰苦,需要学生具备意志力、求知欲、团队意识。我们的队员往往在此三方面表现一般。同时,在数学能力方面,学生的数学基础知识储备不足,软件处理的方法单一,实际问题转化为数学结构的创新思维并不能良好地展现。
第二,根据上述学生所表现出的问题不难发现,教师团队在数学建模培训教学过程中,教学观念滞后,创新能力有待提高,教学模式亟待突破,数学建模的教师团队应当做好学生的表率,要吃苦耐劳,要通力合作。
第三,正因为上述问题,数学建模培训也出现了弊端。培训方式单一,培训只讲求深入而不探索广度,培训时间安排不合理,培训的内容与建模竞赛不对接。
第四,经过调查发现,部分高校对组织数学建模竞赛的前期工作没有给予足够的重视,少数高校在竞赛的组织和开展中急功近利。另外,大多数高校在数学建模教学教育的过程中缺乏完整的制度和保障体系。
三、大学生数学建模课程教学培训策略
大学生建模竞赛除了能为部分大学生及其指导老师和高校获得荣誉外,更能培养大学生综合运用所学专业的意识,提升大学生的创新思维和抽象思维,以及自主学习能力和团队协作能力。因此,在数学建模课程教学培训中,应做好如下工作。
(一)教师层面
首先,数学建模课程教学培训应当以创新为起点。建模不是凭空而来的,教师要引导学生从生活实际中抽象出数学模型,真正在选题上下功夫,培养学生的创新思维。
其次,数学建模课程教学培训应当以数学知识体系为基础。教师不能仅仅将自己的专业知识传授给学生,数学博大精深,自身要不断涉猎新知识,不仅要注重数学学习的深度,更应当拓展数学学习的广度,为数学建模竞赛打下坚实的基础。
最后,数学建模课程教学培训应当回归实践。建模的目的是为了解决实际问题,无论多么复杂的数学模型,最后都要落到解决后的结果中。因此,教师既要教会学生建模,又要教会学生将建模的方法真正应用于解决实际问题,做到学以致用。
(二)学校层面
首先,制定系统的数学建模课程体系,包括合理的学时、学制,保证学生的学习,不能在竞赛前急抓一批学生现学现用。
其次,学校要做好数学建模竞赛的宣传和指导工作,尽量保证每位学生都能于在校期间参加比赛,获得锻炼。
最后,学校要时刻以学生为主,不能一味地为了获奖而出现教师代替学生的现象。
参考文献:
[1]刘建州.实用数学建模教程[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004.
[2]李尚志.数学建模竞赛教程[M].南京:江苏教育出版社,1996.
[3]赫孝良.数学建模竞赛赛题简析与论文点评[M].西安:西安交通大学出版社,2002.
摘要:随着我国基础教育的不断改革和完善,创新形势下的课程标准已经逐渐落实,相比于以往的教育机制,新课程标准更加关注学生的发展能力,鼓励教师根据学生的特点开展教育活动,进而全面提高我国的教育质量和教学效率。新课程标准要求教师在制定教学计划时要准确定位自己和学生之间的关系,以便于开展更加高效的课堂教育。
关键词:小学数学;高效课堂;教学策略
数学是一门逻辑思维较强的学科,因此数学基础教育质量极其重要。高效的小学数学课堂不仅可以让学生的成绩得到有效提高,还能让学生在生活中体会到数学的魅力,加强学生对于理性思维的拓展和延伸,同时还能将学生对数学的兴趣调动起来。
1重视学生对数学概念的理解
学生开始接受小学教育的年龄在6周岁左右,该年龄阶段的孩子对故事的兴趣比公式的兴趣大的多,因此,教师可以在数学课程开始之前让学生先了解该节课程涉及到的历史故事,让学生不要认为数学是很难理解的课程,让学生在更加放松的心态中去完成教学任务。传统教育中,数学教师都会给学生大量的题目来巩固知识点和公式,部分学生在还没有完全理解课堂内容时就开始做题,答案准确率肯定很难得到保障。因此,教师应当重视学生对数学概念的理解程度,让学生先理解数与数之间的关系再开始做习题。同时,教师应当在课堂上为学生留出提问和解疑的时间,教师在和学生的问答互动中拉近彼此之间的距离,提高学生对数学的认知度和敏感度。
2积极开展数学情境教学模式
数学课程的开展必须要有严谨的逻辑性作为支持,如果教师只用数字的形式为学生讲解无实物情境下的运算知识,很难让学生理解这个运算在生活中的价值,而且单纯的思维计算会对小学生产生很大的困扰,小学生更倾向于涉及到生活经验的数学情境模式。教师在开展运算知识点授课的过程中,可以使用不同种类的水果来创建情境教学的条件,将水果的价格和数量制定好,让学生随意取用一部分水果来计算这些水果的总价格。学生在计算水果价格的时候会减轻对数学的抵触,把思维的重点放在水果的种类和形状上,教师可以在学生分组计算的同时查看学生对于价格结果的讨论情况,发现公式以及口诀上的问题及时提出并解决,让学生在不知不觉中牢记乘法和加法的运算规律,减轻公式记忆法的枯燥和乏味,促进小学数学高效课堂教学质量的提高。
3培养学生课前预习的好习惯
数学是一门实践性质很强的学科,解题过程中需要对课题内容及运算方式进行思考,而这个过程需要学生在课前预习环节中掌握,教师应提前告诉学生即将学习的单元和知识点,让学生在有准备的情况下,更有信心的参与到数学课堂中来。教师可以鼓励学生在陪同家长购物时关注买卖运算的方式,然后在课堂上将自己的理解和发现的问题进行阐述,教师可以在与家长互动之后将学生反馈的问题一一解答,并就超市买卖中遇到的问题和课本上的知识点有效结合,让学生了解到数学在生活中的作用,学生在预习的过程中也会加深对运算公式的印象,进而提高学生对数学的兴趣和学习效率,让小学数学教学质量更加高效。
4鼓励学生从多角度解决问题
数学并非一种固定思维的学科,很多数和图形的运算都不止一种解题方式,虽然正确的答案只有一个,但是其过程有着很灵活的多变性,因此,教师应当在数学课堂上鼓励学生以不同的形式来解决问题。教师在发现学生的答案与标准答案不同时,应该首先询问学生的解题思路,而不是直接否定学生的答案,否则很容易打消学生对于数学学习的积极性。在教学条件允许的情况下,教师应当尽量使用解题方式不唯一的例题,让学生了解到集思广益的效果,在之后的课堂小组讨论中也能更加用心,有助于活跃教学气氛和教学效果,做到高效的小学数学课堂教学。综上所述,学生对于科目的兴趣和能力都不是与生俱来的,教师的引导和鼓励会使学生在课堂上的表现更加优秀。在开展小学数学课程的过程中,教师应当注重数学概念、课堂情境、课前预习以及思维扩展带来的高效影响,为学生探索欲和求知欲的提高做出贡献。
参考文献
[1]杨小生.小学数学高效课堂教学的“三三”策略[J].现代中小学教育,2011(11):21~23.
[2]潘海燕.探究小学数学数与代数的高效课堂教学策略[J].中国校外教育,2015(02):72.
[3]王粉粉.新课程背景下小学数学高效课堂教学策略探究[D].延安:延安大学,2016.
想想,初中都学了那些?我在上中学时都没写过论文,现在上初中都要写论文啦?真是悲剧呀!但初中的数学还是很简单的,写一篇论文,可以联系到自己已经上过的知识。下面给你一些建议: 可以写,对任意的二元一次方程组的解转换为图形的交点问题。 还有,不知道三角函数有没有上,如果上了可以论证三角公式,比如说,(sinA)^2+(cosA)^2=1,(tanX)^2=(secX)^2-1
考研的数学分为四种,分别是数学一、数学二、数学三、数学四 数学一是一般的理工科要考的,如计算机/材料等理工专业 数学二是对数学要求略微低一点的专业要考的,但他与数学一基本相当。如纺织专业 数学三是偏向于经济类别的考生,如经济管理 偏向概率 数学四是其它对数学要求相对低的学科。 而四种数学出题的题型相同,所占比例也相同,你很容易在网上或者书店找到某一年的考试题看一下每年出的题类型相同的。 大纲见下: 全国硕士研究生入学考试数学三考试大纲 考试科目 微积分、线性代数、概率论与数理统计 微积分 一、函数。极限、连续 考试内容 函数的概念及表示法 函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性 反函数、复合函数、隐函数、分段函数 基本初等函数的性质及其图形 初等函数 数列极限与函数极限的定义及其性质 函数的左极限和右极限 无穷小和无穷大的概念及关系 无穷小的基本性质及阶的比较 极限四则运算 极限存在的两个准则(单调有界准则和夹逼准则)两个重要极限 函数连续与间断的概念 初等函数的连续性 闭区间上连续函数的性质 考试要求 1.理解函数的概念,掌握函数的表示法. 2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性. 3.理解复合函数、反函数、隐函数和分段函数的概念. 4.掌握基本初等函数的性质及其图形,理解初等函数的概念. 5.会建立简单应用问题中的函数关系式. 6.了解数列极限和函数极限(包括左极限与右极限)的概念. 7.了解无穷小的概念和基本性质.掌握无穷小的比较方法.了解无穷大的概念及其与无穷小的关系. 8.了解极限的性质与极限存在的两个准则.掌握极限的性质及四则运算法则,会应用两个重要极限. 9.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续). 10. 了解连续函数的性质和初等函述的连续性. 了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值与最小值定理和介值定理)及其简单应用. 二、一元函数微分学 考试内容 导数的概念 导数的几何意义和经济意义 函数的可导性与连续性之间的关系 导数的四则运算 基本初等函数的导数 复合函数、反函数和隐函数的导数 高阶导数 微分的概念和运算法则 微分中值定理及其应用 洛必达(L'Hospital)法则 函数单调性 函数的极值 函数图形的凹凸性、拐点、浙近线 函数图形的描绘 函数的最大值与最小值 考试要求 1.理解导数的概念及可导性与连续性之间的关系,了解导数的几何意义与经济意义(含边际与弹性的概念). 2.掌握基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则及复合函数的求导法则,掌握反函数与隐函数求导法以及对数求导法. 3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数. 4.了解微分的概念,导数与微分之间的关系,以及一阶微分形式的不变性,会求函数的微分. 5.理解罗尔(Rolle)定理、拉格朗日( Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理的条件和结论,掌握这三个定理的简单应用. 6.会用洛必达法则求极限. 7.掌握函数单调性的判别方法及其应用,掌握极值、最大值和最小值的求法(含解较简单的应用题). 8.会用导数判断函数图形的凹凸性和拐点,会求函数图形的渐近线. 9.掌握函数作图的基本步骤和方法,会作某些简单函数的图形. 三、一元函数积分学 考试内容 原函数与不定积分的概念 不定积分的基本性质 基本积分公式 不定积分的换元积分法和分部积分法 定积分的概念和基本性质 定积分中值定理 变上限定积分定义的函数及其导数 牛顿一莱布尼茨(Newton- Leibniz)公式 定积分的换元积分法和分部积分法 广义积分的概念和计算 定积分的应用 考试要求 1.理解原函数与不定积分的概念,掌握不定积分的基本性质和基本积分公式,掌握计算不定积分的换元积分法和分部积分法. 2.了解定积分的概念和基本性质,了解定积分中值定理,掌握牛顿一莱布尼茨公式,以及定积分的换元积分法和分部积分法.了解变上限定积分定义的函数并会求它的导数. 3.会利用定积分计算平面图形的面积和旋转体的体积,会利用定积分求解简单的经济应用问题. 4.了解广义积分的概念,会计算广义积分,了解广义积分(此处略)的收敛与发散的条件. 四、多元函数微积分学 考试内容 多元函数的概念 二元函数的几何意义 二元函数的极限与连续性 有界闭区域上二元连续函数的性质 多元函数的偏导数的概念与计算 多元复合函数的求导法与隐函数求导法 二阶偏导数 全微分 多元函数的极值和条件极值、最大值和最小值 二重积分的概念、基本性质和计算 无界区域上简单二重积分的计算 考试要求 1.了解多元函数的概念,了解二元函数的几何意义. 2.了解二元函数的极限与连续的直观意义,了解有界闭区域上二元连续函数的性质. 3.了解多元函数偏导数与全微分的概念,掌握求多元复合函数偏导数和全微分的方法,会用隐函数的求导法则. 4.了解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件。会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值.会求简单多元函数的最大值和最小值,会求解一些简单的应用题. 5.了解二重积分的概念与基本性质,掌握二重积分(直角坐标、极坐标)的计算方法.会计算无界区域上的较简单的二重积分. 五、无穷级数 考试内容 常数项级数的收敛与发散的概念 收敛级数的和的概念 级数的基本性质与收敛的必要条件 几何级数与p级数以及它们的收敛性 正项级数收敛性的判别 任意项级数的绝对收敛与条件收敛 交错级数与莱布尼茨定理 幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域 幂级数的和函数 幂级数在其收敛区间内的基本性质 简单幂级数的和函数的求法 初等函数的幂级数展开式 考试要求 1.了解级数的收敛与发散、收敛级数的和的概念. 2.掌握级数的基本性质和级数收敛的必要条件.掌握几何级数及p级数的收敛与发散的条件.掌握正项级数的比较判别法和比值判别法. 3.了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及它们之间的关系.掌握交错级数的莱布尼茨判别法. 4.会求幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域. 5.了解幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项微分和逐项积分),会求简单幂级数在其收敛区间内的和函数. 6.掌提 ex,sinx,cosx,ln(1+x)与(1+x)a幂级数的麦克劳林(Maclaurin)展开式,会用它们将一些简单函数间接展成幂级数. 六、常微分方程与差分方程 考试内容 常微分方程的概念 变量可分离的微分方程 齐次微分方程 一阶线性微分方程 二阶常系数齐次线性微分方程及简单的非齐次线性微分方程 差分与差分方程的概念 差分方程的通解与特解 一阶常系数线性差分方程 微分方程与差分方程的简单应用 考试要求 1.了解微分方程的阶及其解、通解、初始条件和特解等概念. 2.掌握变量可分离的微分方程、齐次微分方程和一阶线性微分方程的求解方法. 3.会解二阶常系数齐次线性方程. 4.会解自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数,以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程. 5.了解差分与差分方程及其通解与特解等概念. 6.掌握一阶常系数线性差分方程的求解方法. 7.会应用微分方程和差分方程求解简单的经济应用问题. 线性代数 一、行列式 考试内容 行列式的概念和基本性质 行列式按行(列)展开定理 考试要求 1.了解n阶行列式的概念,掌握行列式的性质. 2.会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开定理计算行列式. 二、矩阵 考试内容 矩阵的概念 矩阵的线性运算 矩阵的乘法 方阵的幂 方阵乘积的行列式 矩阵的转置 逆矩阵的概念和性质 矩阵可逆的充分必要条件 伴随矩阵 矩阵的初等变换 初等矩阵 矩阵的秩 矩阵的等价 分块矩阵及其运算 1、理解矩阵的概念,了解单位矩阵、对角矩阵、数量矩阵、三角矩阵的定义和性质,了解对称矩阵和反对称矩阵及正交矩阵等的定义和性质。 2、掌握矩阵的线性运算、乘法,以及他们的运算规律,掌握矩阵转置的性质,了解方阵的幂,掌握方阵乘积的行列式的性质. 3.理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵的性质,以及矩阵可逆的充分必要条件,理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求矩阵的逆. 4.了解矩阵的初等变换和初等矩阵及矩阵等价的概念,理解矩阵的秩的概念,会用初等变换求矩阵的逆和秩. 5.了解分块矩阵的概念,掌握分块矩阵的运算法则. 三、向量 考试内容 向量的概念 向量的线性组合与线性表示 向量组线性相关与线性无关 向量组的极大线性无关组 等价向量组 向量组的秩 向量组的秩与矩阵的秩之间的关系 考试要求 1.了解向量的概念,掌握向量的加法和数乘运算法则. 2.理解向量的线性组合与线性表示、向量组线性相关、线性无关等概念,掌握向量组线性相关、线性无关的有关性质及判别法. 3.理解向量组的极大无关组的概念,掌握求向量组的极大无关组的方法. 4.了解向量组等价的概念,理解向量组的秩的概念,了解矩阵的秩与其行(列)向量组的秩之间的关系,会求向量组的秩. 四、线性方程组 考试内容 线性方程组的克莱姆(Cramer)法则 线例方程组有解和无解的判定 齐次线性方程组的基础解系和通解 非齐次线性方程组的解与相应的齐次线件方程组(导出组)的解之间的关系 非齐次线性方程组的通解 考试要求 1.会用克莱姆法则解线性方程组. 2.掌握线性方程组有解和无解的判定方法. 3.理解齐次线性方程组的基础解系的概念,掌握齐次线性方程组的基础解系和通解的求法. 4.掌握非齐次线性方程组的通解的求法,会用其特解及相应的导出组的基础解系表示齐次线性方程组的通解. 五、矩阵的特征值和特征向量 考试内容 矩阵的特征值和特征向量的概念、性质 相似矩阵的概念及性质 矩阵可对角化的充分必要条件及相似对角矩阵 实对称矩阵的特征值和特征向量及相似对角矩阵 考试要求 1、理解矩阵的特征值、特征向量的概念,掌握矩阵特征值的性质,掌握求矩阵特征值和特征向量的方法. 2.理解矩阵相似的概念,掌握相似矩阵的性质,了解矩阵可对角化的充分必要条件,掌握将矩阵化为相似对角矩阵的方法. 3.掌握实对称矩阵的特征值和特征向量性质. 六、二次型 考试内容 二次型及其矩阵表示 合同变换与合同矩阵 二次型的秩 惯性定理 二次型的标准报和规范形 正交变换 用正交变换和配方法化二次型为标准形 二次型及其矩阵的正定性 考试要求 1.了解二次型的概念,会用矩阵形式表示二次型,了解合同变换和合同矩阵的概念. 2.理解二次型的秩的概念,了解二次型的标准形、规范形等概念,了解惯性定理的条件和结论,会用正交变换和配方法化二次型为标准形. 3.理解正定二次型、正定矩阵的概念,掌握正定矩阵的性质. 概率论与数理统计 一、随机事件和概率 考试内容 随机事件与样本空间 事件的关系与运算 完全事件组 概率的概念 概率的基本性质 古典型概率 几何型概率 条件概率 概率的基本公式 事件的独立性 独立重复试验 考试要求 1.了解样本空间(基本时间空间)的概念,理解随机事件的概念,掌握事件的关系及运算. 2、理解概率、条件概率的概念,掌握概率的基本性质,会计算古典型概率和几何型概率,掌握概率的加法公式、乘法公式、全概率公式以及贝叶斯公式等基本公式. 3.理解事件的独立性的概念,掌握用事件独立性进行概率计算;理解独立重复试验的概念. 二、随机变量及其概率分布 考试内容 随机变量及其概率分布 随机变量的分布函数的概念及其性质 离散型随机变量的概率分布 连续型随机变量的概率密度 常见随机变量的概率分布 随机变量函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量及其概率分布的概念,理解分布函数F(x)=P{X<=x}(负无穷2.理解离散型随机变量及其概率分布的概念,掌握0-1分布、二项分布、超几何分布、泊松(Poisson)分布及其应用. 3.掌握泊松定理的结论和应用条件,会用泊松分布近似表示二项分布. 4.理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握均匀分布、正态分布N(μ,σ2)、指数分布及其应用,其中参数为λ(λ>0)的指数分布的密度函数为f(x)=(此处略). 5.会根据自变量的概率分布求其简单函数的概率分布. 三、随机变量的联合概率分布 考试内容 随机变量联合分布函数 离散型随机变量的联合概率分布、边缘分布和条件分布 连续型随机变量的联合概率密度、边缘密度和条件密度 随机变量的独立性和相关性 常见二维随机变量的联合分布 两个及两个以上随机变量的函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量的联合分布函数的概念和基本性质. 2.理解随机变量的联合分布的概念、性质及其两种基本表达式:离散型联合概率分布和连续型联合概率密度.掌握两个随机变量的联合分布的边缘分布和条件分布. 3.理解随机变量的独立性及相关性的概念,掌握随机变量独立的条件;理解随机变量的不相关性与独立性的关系. 4.掌握二维均匀分布和二维正态分布,理解其中参数的概率意义. 5.会根据两个随机变量的联合概率分布求其函数的概率分布,会根据多个独立随机变量的概率分布求其函数的概率分布. 四、随机变量的数字特征 考试内容 随机变量的数学期望(均值)、方差和标准差及其性质 随机变量函数的数学期望 切比雪夫(Chebyshev)不等式 矩、协方差和相关系数及其性质 考试要求 1.理解随机变量数字特征(数学期望、方差、标准差、协方差、相关系数)的概念,并会运用数字特征的基本性质计等具体分布的数字特征,掌握常用分布的数字特征. 2.会根据随机变量的概率分布求其函数的数学期望;会根据两个随机变量联合概率分布求其函数的数学期望. 3.掌握切比雪夫不等式. 五、大数定律和中心极限定理 考试内容 切比雪夫(Chebyshev)大数定律 伯努利(Bernonlli)大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 棣莫弗一拉普拉斯( De Moivre- Laplace)定理(二项分布以正态分布为极限分布) 列维一林德伯格(Levy-Lindberg)定理(独立同分布随机变量列的中心极限定理) 考试要求 1.了解切比雪夫大数定律、伯努利大数定律和辛钦大数定律(独立同分布随机变量的大数定律)成立的条件及结论. 2.掌握棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理、列维—林得伯格中心极限定理的结论和应用条件,并会用相关定理近似计算有关事件的概率. 六、数理统计的基本概念 考试内容 总体 个体 简单随机样本 统计量 样本均值 样本方差和样本矩 χ2分布 t分布 F分布 分位数 正态总体的常用抽样分布 考试要求 1.理解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩的概念.其中样本方差定义为:S2=(此处略) 2.了解产生χ2变量、t变量和F变量的典型模式;理解标准正态分布、χ2分布、t分布和F分布的分位数,会查相应的数值表. 3.掌握正态总体的抽样分布. 七、参数估计 考试内容 点估计的概念 估计量与估计值 矩估计法 最大似然估计法 估计量的评选标准 区间估计的概念 单个正态总体的均值的区间估计 单个正态总体方差和标准差的区间估计 两个正态总体的均值差和方差比的区间估计 考试要求 1.理解参数的点估计、估计量与估计值的概念;了解估计量的无偏性、有效性(最小方差性)和相合性(一致性)的概念,并会验证估计量的无偏性;会利用大数定律证明估计量的相合性. 2.掌握矩估计法(一阶、二阶矩)和最大似然估计法. 3.掌握建立未知参数的(双侧和单侧)置信区间的一般方法;掌握正态总体均值、方差、标准差、矩以及与其相联系的数字特征的置信区间的求法. 4 掌握两个正态总体的均值差和方差比及相关数字特征的置信区间的求法. 八、假设检验 考试内容 显著性检验的基本思想和步骤 假设检验的两类错误 单个及两个正态总体的均值和方差的假设检验 考试要求 1.理解“假设”的概念和基本类型;理解显著性检验的基本思想,掌握假设检验的基本步骤;会构造简单假设的显著性检验. 2.理解假设检验可能产生的两类错误,对于较简单的情形,会计算两类错误的概率. 3.了解单个和两个正态总体参数的假设检验. 试卷结构 (一)内容比例 微积分 约50% 线性代数 约25% 概率论与数理统计 约 25% (二)题型比例 境空题与选择题约 30% 解答题(包括证明题) 约70% 由于这里回答问题限制字数,所以数学四的考纲无法贴上,请你自己去查找,网上有
数学专业毕业论文选题方向如下:
1、并行组合数学模型方式研究及初步应用。
2、数学规划在非系统风险投资组合中的应用。
3、金融经济学中的组合数学问题。
4、竞赛数学中的组合恒等式。
5、概率方法在组合数学中的应用。
6、组合数学中的代数方法。
7、组合电器局部放电超高频信号数学模型构建和模式识别研究。
8、概率方法在组合数学中的某些应用。
9、组合投资数学模型发展的研究。
10、高炉炉温组合预报和十字测温数学建模。
11、基于数学形态学-小波分析组合算法的牵引网故障判定方法。
12、证券组合投资的灰色优化数学模型的研究。
13、一些算子在组合数学中的应用。
14、概率方法在组合数学及混合超图染色理论中的应用。
15、竞赛数学中的组合恒等式。
毕业论文(graduation study),按一门课程计,是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节,为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。
考研的数学分为四种,分别是数学一、数学二、数学三、数学四 数学一是一般的理工科要考的,如计算机/材料等理工专业 数学二是对数学要求略微低一点的专业要考的,但他与数学一基本相当。如纺织专业 数学三是偏向于经济类别的考生,如经济管理 偏向概率 数学四是其它对数学要求相对低的学科。 而四种数学出题的题型相同,所占比例也相同,你很容易在网上或者书店找到某一年的考试题看一下每年出的题类型相同的。 大纲见下: 全国硕士研究生入学考试数学三考试大纲 考试科目 微积分、线性代数、概率论与数理统计 微积分 一、函数。极限、连续 考试内容 函数的概念及表示法 函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性 反函数、复合函数、隐函数、分段函数 基本初等函数的性质及其图形 初等函数 数列极限与函数极限的定义及其性质 函数的左极限和右极限 无穷小和无穷大的概念及关系 无穷小的基本性质及阶的比较 极限四则运算 极限存在的两个准则(单调有界准则和夹逼准则)两个重要极限 函数连续与间断的概念 初等函数的连续性 闭区间上连续函数的性质 考试要求 1.理解函数的概念,掌握函数的表示法. 2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性. 3.理解复合函数、反函数、隐函数和分段函数的概念. 4.掌握基本初等函数的性质及其图形,理解初等函数的概念. 5.会建立简单应用问题中的函数关系式. 6.了解数列极限和函数极限(包括左极限与右极限)的概念. 7.了解无穷小的概念和基本性质.掌握无穷小的比较方法.了解无穷大的概念及其与无穷小的关系. 8.了解极限的性质与极限存在的两个准则.掌握极限的性质及四则运算法则,会应用两个重要极限. 9.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续). 10. 了解连续函数的性质和初等函述的连续性. 了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值与最小值定理和介值定理)及其简单应用. 二、一元函数微分学 考试内容 导数的概念 导数的几何意义和经济意义 函数的可导性与连续性之间的关系 导数的四则运算 基本初等函数的导数 复合函数、反函数和隐函数的导数 高阶导数 微分的概念和运算法则 微分中值定理及其应用 洛必达(L'Hospital)法则 函数单调性 函数的极值 函数图形的凹凸性、拐点、浙近线 函数图形的描绘 函数的最大值与最小值 考试要求 1.理解导数的概念及可导性与连续性之间的关系,了解导数的几何意义与经济意义(含边际与弹性的概念). 2.掌握基本初等函数的导数公式、导数的四则运算法则及复合函数的求导法则,掌握反函数与隐函数求导法以及对数求导法. 3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数. 4.了解微分的概念,导数与微分之间的关系,以及一阶微分形式的不变性,会求函数的微分. 5.理解罗尔(Rolle)定理、拉格朗日( Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理的条件和结论,掌握这三个定理的简单应用. 6.会用洛必达法则求极限. 7.掌握函数单调性的判别方法及其应用,掌握极值、最大值和最小值的求法(含解较简单的应用题). 8.会用导数判断函数图形的凹凸性和拐点,会求函数图形的渐近线. 9.掌握函数作图的基本步骤和方法,会作某些简单函数的图形. 三、一元函数积分学 考试内容 原函数与不定积分的概念 不定积分的基本性质 基本积分公式 不定积分的换元积分法和分部积分法 定积分的概念和基本性质 定积分中值定理 变上限定积分定义的函数及其导数 牛顿一莱布尼茨(Newton- Leibniz)公式 定积分的换元积分法和分部积分法 广义积分的概念和计算 定积分的应用 考试要求 1.理解原函数与不定积分的概念,掌握不定积分的基本性质和基本积分公式,掌握计算不定积分的换元积分法和分部积分法. 2.了解定积分的概念和基本性质,了解定积分中值定理,掌握牛顿一莱布尼茨公式,以及定积分的换元积分法和分部积分法.了解变上限定积分定义的函数并会求它的导数. 3.会利用定积分计算平面图形的面积和旋转体的体积,会利用定积分求解简单的经济应用问题. 4.了解广义积分的概念,会计算广义积分,了解广义积分(此处略)的收敛与发散的条件. 四、多元函数微积分学 考试内容 多元函数的概念 二元函数的几何意义 二元函数的极限与连续性 有界闭区域上二元连续函数的性质 多元函数的偏导数的概念与计算 多元复合函数的求导法与隐函数求导法 二阶偏导数 全微分 多元函数的极值和条件极值、最大值和最小值 二重积分的概念、基本性质和计算 无界区域上简单二重积分的计算 考试要求 1.了解多元函数的概念,了解二元函数的几何意义. 2.了解二元函数的极限与连续的直观意义,了解有界闭区域上二元连续函数的性质. 3.了解多元函数偏导数与全微分的概念,掌握求多元复合函数偏导数和全微分的方法,会用隐函数的求导法则. 4.了解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件。会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值.会求简单多元函数的最大值和最小值,会求解一些简单的应用题. 5.了解二重积分的概念与基本性质,掌握二重积分(直角坐标、极坐标)的计算方法.会计算无界区域上的较简单的二重积分. 五、无穷级数 考试内容 常数项级数的收敛与发散的概念 收敛级数的和的概念 级数的基本性质与收敛的必要条件 几何级数与p级数以及它们的收敛性 正项级数收敛性的判别 任意项级数的绝对收敛与条件收敛 交错级数与莱布尼茨定理 幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域 幂级数的和函数 幂级数在其收敛区间内的基本性质 简单幂级数的和函数的求法 初等函数的幂级数展开式 考试要求 1.了解级数的收敛与发散、收敛级数的和的概念. 2.掌握级数的基本性质和级数收敛的必要条件.掌握几何级数及p级数的收敛与发散的条件.掌握正项级数的比较判别法和比值判别法. 3.了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念,以及它们之间的关系.掌握交错级数的莱布尼茨判别法. 4.会求幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域. 5.了解幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项微分和逐项积分),会求简单幂级数在其收敛区间内的和函数. 6.掌提 ex,sinx,cosx,ln(1+x)与(1+x)a幂级数的麦克劳林(Maclaurin)展开式,会用它们将一些简单函数间接展成幂级数. 六、常微分方程与差分方程 考试内容 常微分方程的概念 变量可分离的微分方程 齐次微分方程 一阶线性微分方程 二阶常系数齐次线性微分方程及简单的非齐次线性微分方程 差分与差分方程的概念 差分方程的通解与特解 一阶常系数线性差分方程 微分方程与差分方程的简单应用 考试要求 1.了解微分方程的阶及其解、通解、初始条件和特解等概念. 2.掌握变量可分离的微分方程、齐次微分方程和一阶线性微分方程的求解方法. 3.会解二阶常系数齐次线性方程. 4.会解自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数,以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程. 5.了解差分与差分方程及其通解与特解等概念. 6.掌握一阶常系数线性差分方程的求解方法. 7.会应用微分方程和差分方程求解简单的经济应用问题. 线性代数 一、行列式 考试内容 行列式的概念和基本性质 行列式按行(列)展开定理 考试要求 1.了解n阶行列式的概念,掌握行列式的性质. 2.会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开定理计算行列式. 二、矩阵 考试内容 矩阵的概念 矩阵的线性运算 矩阵的乘法 方阵的幂 方阵乘积的行列式 矩阵的转置 逆矩阵的概念和性质 矩阵可逆的充分必要条件 伴随矩阵 矩阵的初等变换 初等矩阵 矩阵的秩 矩阵的等价 分块矩阵及其运算 1、理解矩阵的概念,了解单位矩阵、对角矩阵、数量矩阵、三角矩阵的定义和性质,了解对称矩阵和反对称矩阵及正交矩阵等的定义和性质。 2、掌握矩阵的线性运算、乘法,以及他们的运算规律,掌握矩阵转置的性质,了解方阵的幂,掌握方阵乘积的行列式的性质. 3.理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵的性质,以及矩阵可逆的充分必要条件,理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求矩阵的逆. 4.了解矩阵的初等变换和初等矩阵及矩阵等价的概念,理解矩阵的秩的概念,会用初等变换求矩阵的逆和秩. 5.了解分块矩阵的概念,掌握分块矩阵的运算法则. 三、向量 考试内容 向量的概念 向量的线性组合与线性表示 向量组线性相关与线性无关 向量组的极大线性无关组 等价向量组 向量组的秩 向量组的秩与矩阵的秩之间的关系 考试要求 1.了解向量的概念,掌握向量的加法和数乘运算法则. 2.理解向量的线性组合与线性表示、向量组线性相关、线性无关等概念,掌握向量组线性相关、线性无关的有关性质及判别法. 3.理解向量组的极大无关组的概念,掌握求向量组的极大无关组的方法. 4.了解向量组等价的概念,理解向量组的秩的概念,了解矩阵的秩与其行(列)向量组的秩之间的关系,会求向量组的秩. 四、线性方程组 考试内容 线性方程组的克莱姆(Cramer)法则 线例方程组有解和无解的判定 齐次线性方程组的基础解系和通解 非齐次线性方程组的解与相应的齐次线件方程组(导出组)的解之间的关系 非齐次线性方程组的通解 考试要求 1.会用克莱姆法则解线性方程组. 2.掌握线性方程组有解和无解的判定方法. 3.理解齐次线性方程组的基础解系的概念,掌握齐次线性方程组的基础解系和通解的求法. 4.掌握非齐次线性方程组的通解的求法,会用其特解及相应的导出组的基础解系表示齐次线性方程组的通解. 五、矩阵的特征值和特征向量 考试内容 矩阵的特征值和特征向量的概念、性质 相似矩阵的概念及性质 矩阵可对角化的充分必要条件及相似对角矩阵 实对称矩阵的特征值和特征向量及相似对角矩阵 考试要求 1、理解矩阵的特征值、特征向量的概念,掌握矩阵特征值的性质,掌握求矩阵特征值和特征向量的方法. 2.理解矩阵相似的概念,掌握相似矩阵的性质,了解矩阵可对角化的充分必要条件,掌握将矩阵化为相似对角矩阵的方法. 3.掌握实对称矩阵的特征值和特征向量性质. 六、二次型 考试内容 二次型及其矩阵表示 合同变换与合同矩阵 二次型的秩 惯性定理 二次型的标准报和规范形 正交变换 用正交变换和配方法化二次型为标准形 二次型及其矩阵的正定性 考试要求 1.了解二次型的概念,会用矩阵形式表示二次型,了解合同变换和合同矩阵的概念. 2.理解二次型的秩的概念,了解二次型的标准形、规范形等概念,了解惯性定理的条件和结论,会用正交变换和配方法化二次型为标准形. 3.理解正定二次型、正定矩阵的概念,掌握正定矩阵的性质. 概率论与数理统计 一、随机事件和概率 考试内容 随机事件与样本空间 事件的关系与运算 完全事件组 概率的概念 概率的基本性质 古典型概率 几何型概率 条件概率 概率的基本公式 事件的独立性 独立重复试验 考试要求 1.了解样本空间(基本时间空间)的概念,理解随机事件的概念,掌握事件的关系及运算. 2、理解概率、条件概率的概念,掌握概率的基本性质,会计算古典型概率和几何型概率,掌握概率的加法公式、乘法公式、全概率公式以及贝叶斯公式等基本公式. 3.理解事件的独立性的概念,掌握用事件独立性进行概率计算;理解独立重复试验的概念. 二、随机变量及其概率分布 考试内容 随机变量及其概率分布 随机变量的分布函数的概念及其性质 离散型随机变量的概率分布 连续型随机变量的概率密度 常见随机变量的概率分布 随机变量函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量及其概率分布的概念,理解分布函数F(x)=P{X<=x}(负无穷2.理解离散型随机变量及其概率分布的概念,掌握0-1分布、二项分布、超几何分布、泊松(Poisson)分布及其应用. 3.掌握泊松定理的结论和应用条件,会用泊松分布近似表示二项分布. 4.理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握均匀分布、正态分布N(μ,σ2)、指数分布及其应用,其中参数为λ(λ>0)的指数分布的密度函数为f(x)=(此处略). 5.会根据自变量的概率分布求其简单函数的概率分布. 三、随机变量的联合概率分布 考试内容 随机变量联合分布函数 离散型随机变量的联合概率分布、边缘分布和条件分布 连续型随机变量的联合概率密度、边缘密度和条件密度 随机变量的独立性和相关性 常见二维随机变量的联合分布 两个及两个以上随机变量的函数的概率分布 考试要求 1.理解随机变量的联合分布函数的概念和基本性质. 2.理解随机变量的联合分布的概念、性质及其两种基本表达式:离散型联合概率分布和连续型联合概率密度.掌握两个随机变量的联合分布的边缘分布和条件分布. 3.理解随机变量的独立性及相关性的概念,掌握随机变量独立的条件;理解随机变量的不相关性与独立性的关系. 4.掌握二维均匀分布和二维正态分布,理解其中参数的概率意义. 5.会根据两个随机变量的联合概率分布求其函数的概率分布,会根据多个独立随机变量的概率分布求其函数的概率分布. 四、随机变量的数字特征 考试内容 随机变量的数学期望(均值)、方差和标准差及其性质 随机变量函数的数学期望 切比雪夫(Chebyshev)不等式 矩、协方差和相关系数及其性质 考试要求 1.理解随机变量数字特征(数学期望、方差、标准差、协方差、相关系数)的概念,并会运用数字特征的基本性质计等具体分布的数字特征,掌握常用分布的数字特征. 2.会根据随机变量的概率分布求其函数的数学期望;会根据两个随机变量联合概率分布求其函数的数学期望. 3.掌握切比雪夫不等式. 五、大数定律和中心极限定理 考试内容 切比雪夫(Chebyshev)大数定律 伯努利(Bernonlli)大数定律 辛钦(Khinchine)大数定律 棣莫弗一拉普拉斯( De Moivre- Laplace)定理(二项分布以正态分布为极限分布) 列维一林德伯格(Levy-Lindberg)定理(独立同分布随机变量列的中心极限定理) 考试要求 1.了解切比雪夫大数定律、伯努利大数定律和辛钦大数定律(独立同分布随机变量的大数定律)成立的条件及结论. 2.掌握棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理、列维—林得伯格中心极限定理的结论和应用条件,并会用相关定理近似计算有关事件的概率. 六、数理统计的基本概念 考试内容 总体 个体 简单随机样本 统计量 样本均值 样本方差和样本矩 χ2分布 t分布 F分布 分位数 正态总体的常用抽样分布 考试要求 1.理解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩的概念.其中样本方差定义为:S2=(此处略) 2.了解产生χ2变量、t变量和F变量的典型模式;理解标准正态分布、χ2分布、t分布和F分布的分位数,会查相应的数值表. 3.掌握正态总体的抽样分布. 七、参数估计 考试内容 点估计的概念 估计量与估计值 矩估计法 最大似然估计法 估计量的评选标准 区间估计的概念 单个正态总体的均值的区间估计 单个正态总体方差和标准差的区间估计 两个正态总体的均值差和方差比的区间估计 考试要求 1.理解参数的点估计、估计量与估计值的概念;了解估计量的无偏性、有效性(最小方差性)和相合性(一致性)的概念,并会验证估计量的无偏性;会利用大数定律证明估计量的相合性. 2.掌握矩估计法(一阶、二阶矩)和最大似然估计法. 3.掌握建立未知参数的(双侧和单侧)置信区间的一般方法;掌握正态总体均值、方差、标准差、矩以及与其相联系的数字特征的置信区间的求法. 4 掌握两个正态总体的均值差和方差比及相关数字特征的置信区间的求法. 八、假设检验 考试内容 显著性检验的基本思想和步骤 假设检验的两类错误 单个及两个正态总体的均值和方差的假设检验 考试要求 1.理解“假设”的概念和基本类型;理解显著性检验的基本思想,掌握假设检验的基本步骤;会构造简单假设的显著性检验. 2.理解假设检验可能产生的两类错误,对于较简单的情形,会计算两类错误的概率. 3.了解单个和两个正态总体参数的假设检验. 试卷结构 (一)内容比例 微积分 约50% 线性代数 约25% 概率论与数理统计 约 25% (二)题型比例 境空题与选择题约 30% 解答题(包括证明题) 约70% 由于这里回答问题限制字数,所以数学四的考纲无法贴上,请你自己去查找,网上有
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数学研究性学习课题 1、银行存款利息和利税的调查 2、气象学中的数学应用问题 3、如何开发解题智慧 4、多面体欧拉定理的发现 5、购房贷款决策问题 6、有关房子粉刷的预算 7、日常生活中的悖论问题 8、关于数学知识在物理上的应用探索 9、投资人寿保险和投资银行的分析比较 10、黄金数的广泛应用 11、编程中的优化算法问题 12、余弦定理在日常生活中的应用 13、证券投资中的数学 14、环境规划与数学 15、如何计算一份试卷的难度与区分度 16、数学的发展历史 17、以“养老金”问题谈起 18、中国体育彩票中的数学问题 19、“开放型题”及其思维对策 20、解答应用题的思维方法 21、高中数学的学习活动——解题分析 A)从尝试到严谨、B)从一个到一类 22、高中数学的学习活动——解题后的反思——开发解题智慧 23、中国电脑福利彩票中的数学问题 24、各镇中学生生活情况 25、城镇/农村饮食构成及优化设计 26、如何安置军事侦察卫星 27、给人与人的关系(友情)评分 28、丈量成功大厦 29、寻找人的情绪变化规律 30、如何存款最合算 31、哪家超市最便宜 32、数学中的黄金分割 33、通讯网络收费调查统计 34、数学中的最优化问题 35、水库的来水量如何计算 36、计算器对运算能力影响 37、数学灵感的培养 38、如何提高数学课堂效率 39、二次函数图象特点应用 40、统计月降水量 41、如何合理抽税 42、市区车辆构成 43、出租车车费的合理定价 44、衣服的价格、质地、品牌,左右消费者观念多少? 45、购房贷款决策问题 研究性学习的问题与课题 (来自《数学百草园》,作者叶挺彪) 《 立几部分 》 问题1 平几中证点共线、线共点往往较难,通常出现在竞赛中。而立几中的这类问题却是非简单,主要的依据仅仅是平面的基本性质:两个平面的公共点共线。可否将平几问题的这类问题进行升维处理。即把它转化为立几问世题加以解答。 问题2 用运变化的观点对待数学问题,将会发现问题的实质及问题之间的联系,但对于立几中的这方面还显得不够,可以通过整理、收集这方面的材料加以综合研究。 问题3 作为降维处理的一个例子:可考虑异面直线距离的几种转化,如转化为线面距、点线距、面面距等。 问题4 异面直线的距离是:异面直线上两动点的连线中最短的线段长度。所以可以用函数的观点来解决。即建立一个两动点的距离函数,利用求函数的最小值达到目的。 问题5 立几中的许多问题可化归为确定点在平面内的射影位置。如点面距、点线距、体积等。于是确定点在平面内的射影显得非常重要,试给出一种通用方法进行确定。 问题6 作二面角的平面角是立几中的难点,常用方法有:定义法、三垂线法、垂面法。其实质是以点定位,即当点在二面角的棱上时用定义法、当点在一个半平面内时用三垂线法、当点在空间时时用垂面法。问题似乎已解决。但对于较复杂的图形,由于点的个数较多,以哪个点作为定位点就难以决定。试给出以线定位来作二面角的平面角的方法及步骤。 问题7 等积变换在立几中大显上内身手,而非等积变换是它的一般情形,作用更大,却被人们所忽视。利用非等积变换能解决求体积、求距离、证明位置关系等问题。试利用类比平几的相应方法探索之。 问题8 将三垂线定理进行推广与引伸,即所谓三面角的正、余弦定理及其特例直三面角的正、余弦定理。以开阔眼界。 《解几部分 》 问题9 对于数学的公式,我们应当做到三会:即正用、变用和逆用。如解几中有许多公式如两点距离、点到直线距离公式,定比分点、斜率公式等,考虑其逆用,就可得到构造法证题,试研究解几中的各种公式逆用,以充实构造法证明。 问题10 我们对待任何问题(包括解决数学问题)往往用自己的审美意识去审视,以调节自己的行动计划。在解几中探索与搜集以美的启迪思维的题材,加以整理与综合研究。 问题11 整理解几中常常被人忽视和特例而使问题的解决不完整的有素材,如用点斜式而忽视斜率存在,截距式而忽视截距为零等。 问题12 利用角参数与距离参数的相互转化以实现命题的演变,达到以点带面,触类旁通的目的。 问题13 将与中点有关的问题及解决方法进行推广,使之适用于定比分点的相应问题与方法。 问题14 研究求轨迹问题中的坐标转移法与参数法的相互联系。 问题15 关于斜率为 1的特殊直线的对称问题的简捷解法中,概括出适用范围更加广阔的解题策略。 问题16 解决椭圆问题不如圆容易,能否使问题化归,即椭圆问题的圆化处理,进而研究圆锥曲线(包括其退化情形如两条相交线,平行线等)的圆化处理。 问题17 整理与焦半径有关的问题,并将之“纯代数化”,进而研究其“纯代数解法”,从中探索新方法。 问题18 把点差法解中点弦问题进行推广,使之能解决“定比分点弦”问题。 问题19 求轨迹问题中,纯粹性的简捷判别。 问题20 在定比分点公式、弦长公式、点到直线的距离公式的推导过程中隐含着“射影思想”,扩大这思想在解几中的地位或功能。 问题21 对平移变换的解题功能进行综述。 问题22 与中点弦有关的圆锥曲线中的参数范围确定问题,往往需要建立不等式进行求解,各种方法中以点在曲线内部条件为隹。试将这方法推广到定比分点弦的情形。 《函数部分 》 问题23 空集是一切集合的子集,但在解决关集合问题时,常常忽略这一事实。试整理这方面的各类问题。 问题24 整理求定义域的规则及类型(特别是复合函数的类型)。 问题25 求函数的值域、单调区间、最小正周期等有关问题时,往往希望将自变量在一个地方出现,所以变量集中的原则就提供了解题的方向,试研究所有与变量集中原则有关的类型(如配方法、带余除法等)。 问题26 总结求函数值域的有关方法,探索判别式法的一般情形——实根分布的条件用于求值域。 问题27 利用条件最值的几何背景进行命题演变,与命题分类。 问题28 回顾解指数、对数方程(不等式)的化归实质(利用外层函数的单调性去掉两边的外层函数的符号),我们称之为“给函数更衣”,于是我们可以随心所欲地将方程(不等式)进行演变。你能利用这一点编拟一些好题吗。 问题29 探求“反函数是它本身”的所有函数。从而可解决一类含抽象函数的方程,概括所有这种方程的类型。 问题30 在原点有定义的奇函数,其隐含条件是f(0)=0,试以这一事实编拟、演变命题。 问题31 把两面镜子相对而立,若你处于其中,将看到许多肖像位置呈现出周期性,你能把这一事实数学化吗?若把轴对称改为中心对称又怎么结论? 问题32 对于含参数的方程(不等式),若已知解的情况确定参数的取值范围,我们通常用函数思想及数形结合思想进行分离参数,试概括问题的类型,总结分离参数法。 问题33 改变含参数的方程(不等式)的主元与参数的地位进行命题的演变。探索换主元的功能。 《三角部分 》 问题34 数形结合是数学中的重要的思想方法之一,而单位圆中的三角函数线却被人们所遗忘,试探它在解决三角问题中的数形结合功能。 问题35 概括sinx+cosx=a时相应x的取值范围,及问题条件中涉及这一条件时的所隐含的结论。 问题36 整理三角代换的的类型,及其能解决的哪几类问题。 问题37 三角最值的构造证法中,型如 ,可转化成:1)动点()与定点(-d,-b)连线的斜率;2)或先化为 从而转化为动点()与定点 连线斜率等,考虑各种构造法的背景的联系,能否以此联系用于解决几何问题。 问题38 一个三角公式不仅能正用,还需会逆用与变用,试将后者整理之。 问题39 概括三角恒等式证明中的一次弦式、高次弦式和切式证明的常用方法。 问题40 三角形的形状判定中,对于含边角混合关系的条件,利用正、余弦定理总有两种转化,即转化为角关系或边关系,探索其中一种对另一种解法的启示功能。 《不等式部分 》 问题41 一个数学命题若从正面入手分类情况较多,运算量较大,甚至无法求解,此时不妨考虑其反面进行求解得解集,然后再取其补集即得原命题的解。我们把它称为“补集法”,试整理常见的类型的补集法。 问题42 概括使用均值不等式求最值问题中的“凑”的技巧 ,及拆项、添项的技巧。 问题43 观察式子的结构特征,如分析式子中的指数、系数等启示证题的的方向。 问题44 探求一此著名不等式(如柯西不等式、排序不等式等)和多种证法,寻找其背景以加深对不等式的理解。 问题45 整理常用的一此代换(三角代换、均值代换等),探索它在命题转化中的功能。 问题46 考虑均值不等式的变用,及改变之后的不等式的背景意义。 问题47 分母为多项式的轮换对称不等式,由于难以参于通分,证明往往较难。探求一种代换,将分母为多项式的转化为单项式。 问题48 探索绝对值不等式和物理模拟法 如果还有什么相关的课题,请各位同行提出。参考资料:
NBA赛程的制定和评价【摘要】一个合理的赛程表是NBA能够精彩上演的保证。在问题一评价07—08赛季赛程的合理性和公平性时,本文首先将赛程表的信息存放于矩阵中,然后通过设计算法从矩阵中求取所需信息,得到了各队的客场比赛数,背靠背比赛数等一系列影响合理性和公平性的因素。同时将球迷对赛程表的评价作为评价赛程表合理性的一部分,并且通过定义赛季主客场满意度,比赛精彩系数等指标将赛程的合理性和公平性量化。利用MATLAB软件计算出07—08赛季的各指标值:公平性系数为,精彩系数,07—08赛季赛程的综合评定为,该赛程符合NBA的比赛规定。在问题二中,首先我们将 定义为一种比赛双方的对阵组合, 表示队客场挑战 队。通过函数将对阵的情况数值化。在问题一的基础上,考虑了各队主客场数的平衡,背靠背比赛数的范围,各区各联盟间各队比赛场数的约束及精彩系数的最大化,综合各项指标设计出了算法排出了08—09赛季的赛程表,并用问题一中所建立的评价赛程表合理性和公平性的数学模型对设计出的08—09赛季的赛程表作出评价,得到了结论。公平性系数为,精彩系数,08—09赛季赛程的综合评定为。关键词:量化分析 赛表生成算法 合理性和公平性NBA赛程的制定和评价一、问题的重述一个合理的赛程表是NBA能够精彩上演的保证。维尼克主要负责每支球队的具体赛程的制定,但是无论维尼克如何做,总有一些球队在抱抱怨,他只能尽量使得赛程安排公平合理。维尼克每个赛季给一支球队定的背靠背上限是24对,下限是15对。另外,考虑到比赛的观赏性等其他一些因素,由于历史原因,有些球队之间的比赛会格外引人注目,同样的,球队内的球星也可能成为影响赛程安排的因素,此外,一些节日比赛安排会有所不同,很明显周末比赛相对紧密,而每个星期天似乎都会有一场精彩的比赛,再比如每年的圣诞大战。所有这些都在一定程度上增加了比赛安排的复杂性。要求:对NBA 2007-2008赛季常规赛赛程的安排,讨论其合理性和公平性。根据问题(1)得出的模型与结论,给出NBA常规赛赛程安排模型,并制定NBA 2008-2009 赛季的常规赛赛程,并给出评价。二、模型的基本假设1、假设考察一个赛程安排是否合理主要考虑下面这三个因素:是否满足赛制的要求,球队的满意度,球迷的满意度。2、假设个球队的排名情况和拥有的球星数能够说明该队的受关注程度。3、假设各球队对赛程的满意度仅取决于对“主客场数”和“背靠背数”的满意度。4、假设球迷对赛程的满意程度主要取决于重要比赛的安排时间。5、假设08—09季度的比赛每个周末比赛日的比赛场数固定,非周末比赛日比赛场数大体相等。6、假设在对08—09赛季的赛程安排时,只考虑节假日里不安排比赛,不考虑其他因素的比赛的影响。 三、符号说明符号表示的意义 记录2007—2008赛季各场比赛信息的 的矩阵 存储个球队在2007—2008赛季客场比赛数的数组 存储各球队在2007—2008赛季背靠背比赛数的数组 记录30支球队再2007—2008赛季排名信息的 的矩阵第 队与第 队到第 天为止,队为主场, 队为客场的两队的交锋次数 和的不分主客场的交锋次数 描述对阵形势及对应对阵形势下比赛场数的矩阵 队客场挑战队的对阵形式 队和 队在这种对阵形式下进行的对赛场数 队和队比赛的精彩系数 每个赛季的比赛观赏系数与每场比赛观赏性系数的和球队对主客场数的满意度 球队对背靠背数的满意度 第支球队的整体实力系数 第支球队的打比赛时的精彩系数 将 队客场挑战队这场比赛映射为一个数值的函数 四、问题的分析和模型的建立问题一模型建立对于每个赛程的合理性和公平性,可由下面3个主要因素来衡量:l 四条硬性的要求1)每个分区的球队在常规赛中要与在同一个分的球队比赛四场2)分区的每支球队要与分区以外,但是在同在一个大赛区的每个球队相遇三到四次3)小赛区的每支球队要与不同大赛区的每支球队比赛两场4)共用同一个比赛场馆的球队的主场比赛不能在同一天进行。l 球队从自身利益出发对赛程的满意程度l 观众对赛程的满意程度,尤其表现在对某些重要比赛的时间安排上1、对2007—2008赛季的赛程安排关于四条硬性要求的检验各球队的分区情况如表一所示:东部赛区 西部赛区 大西洋分赛区 太平洋分赛区 波士顿凯尔特人 1 洛杉矶湖人 16 新泽西网 2 萨克拉门托国王 17 纽约尼克斯 3 菲尼克斯太阳 18 费城76人 4 金州勇士 19 多伦多猛龙 5 洛杉矶快船 20 中央分赛区 西北分赛区 底特律活塞 6 明尼苏达森林狼 21印第安纳步行者 7 犹他爵士 22 密尔沃基雄鹿 8 丹佛掘金 23芝加哥公牛 9 波特兰开拓者 24 克里夫兰骑士 10 西雅图超音速 25 东南分赛区 西南分赛区 迈阿密热火 11 新奥尔良黄蜂 26 奥兰多魔术 12 达拉斯小牛 27华盛顿奇才 13 圣安东尼奥马刺 28亚特兰大老鹰 14 休斯敦火箭 29 夏洛特山猫 15 孟菲斯灰熊 30 题目中给出的常规赛赛制为:1)每个小赛区的球队在常规赛中要与在同一个小赛区的球队比赛四场。2)分赛区的每支球队要与分赛区以外,但是在同在一个大赛区的每个球队相遇三到四次。3)小赛区的每支球队要与不同大赛区的每支球队比赛两场。因此我们可以得到:每个球队的比赛场数为: 1 .1分区内赛程安排检验一共有6个赛区,各赛区内球队的编号分别为:大西洋分赛区:1—5 中央分赛区: 6—10 东南分赛区: 11—15 太平洋分赛区:16—20 西北分赛区: 21—25 西南分赛区: 26—30在讨论赛程的合理性和公平性时,必须要对每支球队在分赛区的赛程安排进行检验。要求每个分赛区的球队在常规赛中要与在同一个分赛区的球队比赛四场。同赛区不同分区的赛程安排检验在讨论赛程的合理性和公平性时,必须要对每支球队在同一赛区不同分区的赛程安排进行检验。要求分赛区的每支球队要与分赛区以外,但是在同在一个大赛区的每支球队相遇三到四次。如:编号为1—5的球队与编号为6—10的球队就属于同赛区不同分区的情况。则编号为1—5内的每个球队需要与编号为6—10内的每个球队比赛3—4场。不同赛区内的赛程安排检验在讨论赛程的合理性和公平性时,还需要对每支球队在不同赛区的赛程安排进行检验。要求小赛区的每支球队要与不同大赛区的每支球队比赛两场。如:编号为1—15的球队与编号为16—30的球队就属于不同大赛区的情况。编号为1—15内的球队需要与编号为16—30的球队比赛两场。只有当一个赛程的安排同时满足上面的三个条件时,该赛程才符合了赛程安排的基本要求,才能够进一步进行合理性和公平性的分析。2、球队对赛程的满意程度的评价对于一个确定的赛程,球队就有确定的主客场数、背靠背数、连续客场作战数等,而球队会从自身利益出发对自己的赛程做出评价,一个合理公平的赛程能够最大程度减少各球队的抱怨。也就是使各球队的主客场数、背靠背数、连续客场作战数都大致相等。为了对球队的满意程度进行量化分析,我们首先需要对给出的附录(07—08赛季赛程安排)进行处理和记录。对题目已知信息的处理:1) 对比赛日期的处理:对日期进行编号。将07—08赛季10月31日作为第一天,记为“1”,以后每天的编号为前一天的编号加1。比如:11月1日则应该记为“2”,11月2日记为“3”……依次类推。2) 对球队队名进行编号,其编号如表一3) 对比赛对应的北京时间的处理:将比赛时间在北京时间上午的记为:1将比赛时间在北京时间凌晨的记为:0根据前面对比赛日期、球队队名、对应北京时间的处理,可以建立描述每场比赛信息的线性数据结构如图一:d k z t (图一): NBA常规赛日期(d ): 客队队名的编号(k ): 主队队名的编号(z ): 对应的北京时间(t )例如有这样一个数据单元:8 26 16 1 它提供的比赛信息为:11月7日(周三)进行的比赛一场NBA比赛,客队为新奥尔良黄蜂,主队为洛杉矶湖人,北京时间为上午。按照上面的方法,我们将NBA常规赛10月赛程的1230场比赛全部列出,可以得到一个 的矩阵(全部矩阵见附录1)。该矩阵能反映赛程的全部信息。 各球队对赛程安排满意度的分析通过给出的材料,我们知道“每支球队的主客场数”、“背靠背数”、“连续客场数”这几个因素是衡量球队满意度的主要因素。 各球队主客场数的讨论用数组 [30]存储各球队客场比赛数。可用MATLAB计算出数组中各元素的值(程序见附录2)。其中 表示第 个球队的客场比赛数。由于每支球队在2007--2008赛季一共要进行82场比赛,所以在绝对公平的情况下,每支球队在该赛季的客场数与主场数应该相等,各为41场。考虑到球队对主客场数抱怨是因为自己比别队的客场数多,为了定量的说明球队对主客场数的满意程度我们定义 (其中为整个赛季30支球队,客场比赛数最大值与最小值之差)为主客场数的满意度指数。即 表示球队对安排的主客场数的满意度。【注】: 时(即:各队都有41场客场和41场主场),,表示对安排的主客场数完全满意。时(即:第 队有82场客场,而第 队有0场客场),,表示对安排的主客场数完全不满意。 各队背靠背比赛场数的讨论用数组 来存储每个球队背靠背比赛的场数。可用MATLAB计算出数组中各元素的值(程序见附录2)。 表示第 支球队参加的背靠背比赛数。球队都希望自己的背靠背比赛数尽量少,但是竞赛委员会为了公平公正,应该尽量照顾到每支球队,因此竞赛委员会在每个赛季给一支球队定的背靠背上限是24对,下限是15对。为了定量的说明球队对背靠背数的满意程度,我们定义(其中表示:整个赛季30支球队里背靠背比赛数最大值和最小值之差)为球队对背靠背数的满意指数即 表示各球队对安排的背靠背数的满意度。【注】: 时(即:各球队的背靠背数相等),,表示对安排的背靠背数完全满意。时(即:第 球队的背靠背数为0),,表示对安排的背靠背数完全不满意。3、观众对赛程安排的满意程度观众想要观看一场比赛,主要会考虑到比赛的精彩度。而对于观众来说,一场比赛是否精彩,一方面是看对抗的两个球队的实力是否强大,一般来说,实力越强的两个球队进行比赛,观看的人将会越多;另一方面,观众都有自己喜欢的球星,因此,比赛中两队的球星越多越能吸引观众。因此,影响观众对赛程满意程度的两个主要因素就是:“各球队的实力”和“球星的影响力”。l 各队的实力对参加NBA常规赛的这30支球队进行编号,其编号如表一所示。根据07—08赛季对这30支球队的排名情况,我们可以得到一个关于这30支球队排名信息的的矩阵 :=[1,20,27,14,12,3,18,25,22,8,30,6,10,16,23,2,21,11,17,24,26,7,15,19,29,4,13,5,9,28]为了定量的描述球队的实力,我们定义 ()(其中 表示第 支球队在07—08赛季的排名)为球队的整体实力系数。【注】: 时(即第 支球队排名为第1)。,表示该球队实力最强。时(即第 支球队排名为第30)。,表示该球队实力最弱l 球星的影响力我们将参加上赛季全明星的队员设定为具有个人影响力的球星。其名单为:姚明(火箭) 科比(湖人) 邓肯(马刺) 艾弗森(掘金) 安东尼(掘金) 勒布朗-詹姆斯(骑士) 德怀特-霍华德(魔术) 波什(猛龙) 韦德(热火) 基德(篮网) 纳什(太阳) 保罗(黄蜂) 斯塔德迈尔(太阳) 诺维茨基(小牛) 布泽尔(爵士) 大卫-韦斯特(黄蜂) 罗伊(开拓者) 雷-阿伦(凯尔特人) 比卢普斯(活塞) 贾米森(奇才) 乔-约翰逊(老鹰) 汉密尔顿(活塞) 保罗-皮尔斯(凯尔特人) 拉希德-华莱士(活塞)为了对球星的影响力进行定量描述,我们可以做如下处理:将首发的影响力记为:2;替补的影响力记为:1。则由07—08赛季的全明星名单可得到:=[2,2,0,0,2,2,0,0,0,2,2,2,1,1,0,2,0,2,0,0,0,1,4,1,0,2,1,2,2,0]为各队的球星影响力系数矩阵(按1到30的球队编号)则:假设:综合实力和球星效应对球队的影响力有相同的权重,则有:第队对观众的吸引系数,亦即第 支球队的比赛的精彩系数:问题一的结果分析1. 对2007—2008赛季的赛程安排关于四条硬性要求的检验结果分析利用MATLAB软件我们可以求得记录第 支球队与第支球队()在2007—2008赛季中比赛场数的矩阵 。= [0 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 3 4 3 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 0 4 4 4 3 4 4 3 4 3 4 3 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 0 4 4 4 4 3 4 3 4 4 3 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 4 0 4 4 3 4 4 3 3 4 4 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 4 4 0 4 4 3 3 4 4 3 4 3 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 23 3 4 4 4 0 4 4 4 4 4 4 3 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 23 4 4 3 4 4 0 4 4 4 4 3 4 3 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 3 4 3 4 4 0 4 4 4 3 4 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 3 4 4 3 4 4 4 0 4 3 4 3 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 3 3 4 4 4 4 4 0 3 4 4 3 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 3 4 3 4 4 4 4 3 3 0 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 23 4 4 4 3 4 3 3 4 4 4 0 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 3 3 4 4 3 4 4 3 4 4 4 0 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 23 4 4 4 3 4 3 4 4 3 4 4 4 0 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 4 3 3 4 3 4 3 4 4 4 4 4 4 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 4 4 4 4 3 4 3 4 4 4 4 4 3 32 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 0 4 4 4 3 4 3 4 4 4 3 4 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 0 4 4 4 3 4 3 4 3 3 4 4 32 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 0 4 4 3 4 4 3 3 4 3 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 0 4 4 4 3 3 4 4 3 3 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 4 4 4 0 4 4 4 4 4 3 4 3 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 3 3 4 4 0 4 4 4 4 4 4 3 32 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 4 4 4 4 4 0 4 4 3 3 3 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 3 4 3 4 4 4 0 4 4 4 4 4 32 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 3 3 4 4 4 4 0 3 4 3 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 3 3 4 4 4 3 4 3 0 4 4 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 3 4 4 3 4 3 4 4 4 0 4 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 3 3 4 4 3 4 3 4 4 0 4 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 4 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 4 0 42 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 4 3 4 4 4 3 4 3 4 4 4 4 4 0]中的元素 表示2007—2008赛季编号为的球队与编号为的球队所进行的比赛场数。 是一个完全对称的矩阵,其对角线上的元素为 ,表示球队不能与自身进行比赛。()的取值为3或者4,这满足了“分区的每支球队要与分区以外,但是在同在一个大赛区的每个球队相遇三到四次”和“每个小赛区的球队在常规赛中要与在同一个小赛区的球队比赛四场”。()的取值为2,这满足了“小赛区的每支球队要与不同大赛区的每支球队比赛两场”。所以我们可以得到结论:NBA 2007-2008赛季常规赛赛程的安排是合理且公平的。2、球队对赛程的满意程度的评价结果分析利用MATLAB软件,我们可以得到存储各球队在2007—2008赛季客场比赛场数的数组的值。B = [41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 4141 41 41 41 41 41 41 40 42 41 41 41 41 41 41]可以看到,这30只球队,其中有28支球队在2007—2008赛季的客场数有41场,只有一支球队(丹佛掘金)的客场数有40场,一支球队(波特兰开拓者)的客场数有42场。而我们已经分析了,一个合理公平的赛程安排,对于每支球队来说:应该使每支球队的主客场数尽量相等。因此,NBA组委会在对2007—2008赛季赛程安排关于各队主客场的安排是合理、公平的。3、观众对赛程安排的满意程度评价结果分析由MATLAB计算出:各球队综合实力系数向量为: [1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,];各球队球星影响力向量为: [,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,1,,,,,,,];各球队的综合实力和球星影响的平均系数向量为: [,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,];由假设可知,观众对于赛程安排的满意程度与各球队的综合实力和球星影响力的平均系数向量有关。观察“各球队的综合实力和球星影响的平均系数向量”可知各球队让观众满意的能力有大有小,且差异比较明显。故此我们可以在不违反赛程公平和合理的前提下,多安排影响力大的球队进行比赛。问题二的数据分析和模型求解1. 对比赛对阵组合的描述用 来表示一场比赛的对阵形势,其中 的意义是: 队客场挑战 队。用表示2007—2008赛季 队和 队在这种对阵形式下进行的比赛场数。因为有30支球队,所以共有900种对阵形势。而按照NBA比赛场数的规定,每个球队的比赛场数为:根据的关系及每个球队和不同球队比赛场数要求可以将900种对阵形势可分为以下四类:1)、,表示球队和自身进行比赛,事实上,比赛不会进行。2)、“ ”或“ ”等六种情况,表示同一分区内两个球队进行比赛。根据NBA比赛场数的规定,两队需进行4场比赛。3)、“ 且 ”或“ ”等六种情况表示同一赛区不同分区间两个球队进行比赛。根据NBA比赛场数的规定,两队将进行 场比赛;4)、 且,表示不同赛区间两个球队进行比赛。根据NBA比赛场数的规定,两队将进行两场比赛。2.对比赛对阵组合的处理 建立对阵形势的转化函数及转换关系为了方便描述和处理数据,我们建立了对阵形势 和自然数的线性对应关系,其函数关系为:容易知道: 和自然数 形成一一对应的关系。用 作为 的代号,数字 和的对应关系为: ( 为取余符号)这样就建立了对阵形势 和自然数的相互转换关系。 建立描述对阵形势及对应对阵形势下比赛场数的矩阵矩阵的大小为 。表示: 队客场挑战 队这种对阵形式表示: 队和 队在这种对阵形式下进行的总的比赛场数考虑到球队的主客场数的平衡,所以尽量使 与相等。根据的关系及各队间比赛场数的要求有下面四条结论:1)、 比赛不会进行,2)、“ ”或“ ”等六种情况,两队将进行4场比赛,分别两场主场、两场客场,则3)、“ 且 ”或“ ”等六种情况,两队将进行3—4场比赛。若进行3场比赛,则一个球队打一个主场两个客场或是一个客场两个主场,;若进行4场比赛,则一个球队打两场主场两个场客场,4)、 且,两队将进行两场比赛,每个队打一场主场一场客场,根据以上原则用MATLAB软件编制程序得到描述对阵形势及对应对阵形势下比赛场数的矩阵。【注】:其中 已经考虑到了比赛主客场数的平衡。3.由矩阵生成比赛表的算法准备工作首先确定下赛季可用的比赛日参照08—09年的日历和美国法定节假日的基本信息,设定2008年11月1日(周六)到2009年04月17日(周五)为比赛日区间。其中周末比赛日有48天,非周末比赛日有116天。比赛日共计164天。下面介绍比赛日生成的过程。为了方便,假设每个周末比赛日有 场比赛,每个非周末比赛日有场比赛。考虑到周末比赛的收视率一般高于非周末比赛的收视率,规定 。则 、 应该满足约束方程: 。用线性规划解方程可得 为5,为3或4,即每个周末比赛日进行5场比赛,每个非周末比赛日进行3或4场比赛。 算法的设计算法要求:1)、每支球队需要满足背靠背比赛场数在范围的要求2)、每支球队主客场数的平衡及满足NBA规定的各队间的比赛场数(由生成的矩阵已经满足该要求)。3)、在1)和2)的前提下尽量通过赛程的安排提高比赛的观赏性。算法设计:1)、处理背靠背比赛场数由对阵形势 知道:对于 队 ( )都表示 队的客场比赛。所以对队的背靠背比赛的安排转换为在 ( )中任选两种对阵形势,然后将两种对阵形势分别安排在相邻的两天,即形成队的1个背靠背。然后通过重复执行该操作可以安排任意球队的背靠背比赛数,使满足背靠背比赛数在 之间。2)、处理主客场数及各队间比赛场数事实上,在生成矩阵 时已经考虑了该要求,所以矩阵满足主客场数和各队间比赛场数的要求。3)、 提高比赛的观赏性由问题一已经知道,各队间比赛的观赏的精彩系数 , 表示 队与队进行比赛时的精彩系数。由 将各队间的比赛转化成序列。并且由于每一场比赛发生的时间不同,所以比赛的影响系数不同。(比如周末和非周末)系数序列为 ,并且 。设每个赛季的比赛观赏性系数与每场比赛观赏性系数的和为:【引理】 对于序列 及 如果满足:,则两个序列的乘积有不等式: 并且 为所有序列相乘和的最大值。(证明略)五、模型评价和改进方向 1.模型的优缺点 1)模型的优点:考虑了球队,球迷对赛程公平性的影响,考虑的因素比较全面;自定义了各种评价赛程公平性和合理性的各种系数,量化了赛程的合理性和公平性;2)模型的缺点:在求取赛程的算法中,赛程的表述只是用数字表述,未能用具体球队的对阵形势给出,不方便查阅;未能实现数据的完全自动化处理。2.改进方向应该尝试实现数据的自动化处理;做大量的调查获取数据对自定义的各种系数做修正,使其更好的反映赛程表的各项指标。六、参考文献[1]左孝凌等 《离散数学》上海 上海科学技术文献出版社 1981年 [2]刘琼荪 龚劬等《数学实验》北京 高等教育出版社 2004年 [3]NBA数据库 08年07月24日
还有三个月就是毕业生们答辩的时间了,但是很多毕业生们目前连选题都还没有选好。时间紧迫,我立马为大家精心整理了一些大学数学系本科毕业论文题目,供毕业生们参考! 1、导数在不等式证明中的应用 2、导数在不等式证明中的应用 3、导数在不等式证明中的应用 4、等价无穷小在求函数极限中的应用及推广 5、迪克斯特拉(Dijkstra)算法及其改进 6、第二积分中值定理“中间点”的性态 7、对均值不等式的探讨 8、对数学教学中开放题的探讨 9、对数学教学中开放题使用的几点思考 10、对现行较普遍的彩票发行方案的讨论 11、对一定理证明过程的感想 12、对一类递推数列收敛性的讨论 13、多扇图和多轮图的生成树计数 14、多维背包问题的扰动修复 15、多项式不可约的判别方法及应用 16、多元函数的极值 17、多元函数的极值及其应用 18、多元函数的极值及其应用 19、多元函数的极值问题 20、多元函数极值问题 21、二次曲线方程的化简 22、二元函数的单调性及其应用 23、二元函数的极值存在的判别方法 24、二元函数极限不存在性之研究 25、反对称矩阵与正交矩阵、对角形矩阵的关系 26、反循环矩阵和分块对称反循环矩阵 27、范德蒙行列式的一些应用 28、方阵A的伴随矩阵 29、放缩法及其应用 30、分块矩阵的应用 31、分块矩阵行列式计算的若干方法 32、辅助函数在数学分析中的应用 33、复合函数的可测性 34、概率方法在其他数学问题中的应用 35、概率论的发展简介及其在生活中的若干应用 36、概率论在彩票中的应用 37、概率统计在彩票中的应用 38、概率统计在实际生活中的应用 39、概率在点名机制中的应用 40、高阶等差数列的通项,前n项和公式的探讨及应用 41、给定点集最小覆盖快速近似算法的进一步研究及其应用 42、关联矩阵的一些性质及其应用 43、关于Gauss整数环及其推广 44、关于g-循环矩阵的逆矩阵 45、关于二重极限的若干计算方法 46、关于反函数问题的讨论 47、关于非线性方程问题的求解 48、关于函数一致连续性的几点注记 49、关于矩阵的秩的讨论 _ 50、关于两个特殊不等式的推广及应用 51、关于幂指函数的极限求法 52、关于扫雪问题的数学模型 53、关于实数完备性及其应用 54、关于数列通项公式问题探讨 55、关于椭圆性质及其应用地探究、推广 56、关于线性方程组的迭代法求解 57、关于一类非开非闭的商映射的构造 58、关于一类生态数学模型的几点思考 59、关于圆锥曲线中若干定值问题的求解初探 60、关于置信区间与假设检验的研究 61、关于周期函数的探讨 62、函数的一致连续性及其应用 63、函数定义的发展 64、函数级数在复分析中与在实分析中的关系 65、函数极值的求法 66、函数幂级数的展开和应用 67、函数项级数的收敛判别法的推广和应用 68、函数项级数一致收敛的判别 69、函数最值问题解法的探讨 70、蝴蝶定理的推广及应用 71、化归中的矛盾分析法研究 72、环上矩阵广义逆的若干性质 73、积分中值定理的再讨论 74、积分中值定理正反问题‘中间点’的渐近性 75、基于高中新教材的概率学习 76、基于最优生成树的'海底油气集输管网策略分析 77、级数求和的常用方法与几个特殊级数和 78、级数求和问题的几个转化 79、级数在求极限中的应用 80、极限的求法与技巧 81、极值的分析和运用 82、极值思想在图论中的应用 83、几个广义正定矩阵的内在联系及其区别 84、几个特殊不等式的巧妙证法及其推广应用 85、几个重要不等式的证明及应用 86、几个重要不等式在数学竞赛中的应用 87、几种特殊矩阵的逆矩阵求法
数学专业毕业论文选题方向如下:
1、并行组合数学模型方式研究及初步应用。
2、数学规划在非系统风险投资组合中的应用。
3、金融经济学中的组合数学问题。
4、竞赛数学中的组合恒等式。
5、概率方法在组合数学中的应用。
6、组合数学中的代数方法。
7、组合电器局部放电超高频信号数学模型构建和模式识别研究。
8、概率方法在组合数学中的某些应用。
9、组合投资数学模型发展的研究。
10、高炉炉温组合预报和十字测温数学建模。
11、基于数学形态学-小波分析组合算法的牵引网故障判定方法。
12、证券组合投资的灰色优化数学模型的研究。
13、一些算子在组合数学中的应用。
14、概率方法在组合数学及混合超图染色理论中的应用。
15、竞赛数学中的组合恒等式。
毕业论文(graduation study),按一门课程计,是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节,为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。
数学专业毕业论文选题方向
1动态规划及其应用问题。
2计算方法中关于误差的分析。
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4模糊聚类分析在学生素质评定中的应用。
5关于古典概型的几点思考。
6浅谈数形结合在数学解题中的应用。
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8最大模原理及其推广和应用。
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10行列式的计算。
《正确写作美国大学生数学建模竞赛论文.pdf》百度网盘资源免费下载
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2、数学规划在非系统风险投资组合中的应用。
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4、竞赛数学中的组合恒等式。
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6、组合数学中的代数方法。
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13、一些算子在组合数学中的应用。
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数学建模文章格式模版
题目:明确题目意思
一、摘要:500个字左右,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果
二、关键字:3-5个
三、问题重述。
四、模型假设
根据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。
(1)根据题目中条件作出假设。
(2)根据题目中要求作出假设。
建模过程
了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。
根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。
以上内容参考:百度百科-数学建模
怎样写作数学建模竞赛论文 一 如何建立数学模型—建立数学模型的涉骤和方法 建立数学模型没有固定的模式,通常它与实际问题的性质、建模的目的等有关。当然,建模的过程也有共性,一般说来大致可以分以下几个步骤: 1. 形成问题 要建立现实问题的数学模型,首先要对所要解决的问题有一个十分明晰的提法。只有明确问题的背景,尽量弄清对象的特征,掌握有关的数据,确切地了解建立数学模型要达到的目的,才能形成一个比较明晰的“问题”。 2. 假设和简化 根据对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的、合理的假设和简化。现实问题通常是纷繁复杂的,我们必须紧紧抓住本质的因素(起支配作用的因素),忽略次要的因素。此外,一般地说,一个现实问题不经过假设和简化,很难归结为数学问题。因此,有必要对现实问题作一些简化,有时甚至是理想化 3 .模型的构建 根据所作的假设,分析对象的因果关系,用适当的数学语言刻画对象的内在规律,构建现实问题中各个量之间的数学结构,得到相应的数学模型。这里,有一个应遵循的原则:即尽量采用简单的数学工具。
数学建模竞赛是数学知识的真正实践。中国大学生数学建模竞赛开展二十余年来,经过萌芽、缓慢发展已逐渐成熟起来,受到了教育部门、教师、学生的普遍重视。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析数学建模竞赛在高职数学教学中的重要性
摘 要:数学建模竞赛作为高职数学教学中一项重要的竞赛活动,其作为高校课外科技活动中规模最大的活动,在正常有效地开展下不仅促进了高校学生更好地掌握好计算机与数学知识综合运用的能力,而且也为高职学校的数学教学提供了更加科学性、创新性的教学内容和方法。
关键词:数学建模;高职数学;重要性
在高职数学教学过程中有效地运用数学建模竞赛是推进现代化数学教学发展的一项重要内容,其对于学校教学理念的转变、加强数学教学内容方法的改革、构建专业化数学教师团队的发展以及深化学生科技活动的创新具有重要意义。
一、推进高职数学教学理念的转变
随着社会化分工的精细化以及高职学校自身的发展,现在的高等职业技术学校不同于一般的高中教学,其教学任务重在培养面向生产、建设、管理、服务等一线的高技能型的人才,教学的核心在于提高学生的实际处理问题的能力以及创新能力。其中在高职学校数学教学过程中,其最终的目标就是要培养学生对于数学的具体实践意识、动手能力以及具有开创性的活动能力,在新时期对于高职数学专业的学生提出新理念和要求的情况下,在数学教学过程中引进“数学建模竞赛”这一活动,完全突破了传统的重理论教学的数学教学模式,取而代之的是以数学的实际应用能力为核心的数学教学理念。具体来说,数学建模竞赛在教学活动中的有效解决能够让这些学生充分认识到将知识学以致用的目的,与此同时,通过对数学建模竞赛问题的解决可以有效地激发学生对于以后就业、创业的信心和提高这些学生处理问题的逻辑思维能力。可以说,在运用了数学建模竞赛课堂的数学教学中,那些高职学生的数学思维能力会有一定程度的提高,其对于高职学生学习数学应该掌握的应用知识以及具体的学习思路都会有很大程度的改变,在通过参加数学建模竞赛的过程中逐渐地转变自身对于数学学习的理念,进一步提高学生对于数学学习的具体应用能力。
二、加强高职数学教学内容、方法的改革
数学建模竞赛的发展使其更加具有生活性,通常情况下,数学建模竞赛中的内容都是来自于现实中的工程技术以及在管理科学实践过程出现的具体问题,随着数学建模体系和规模的发展,现在的这些竞赛中所涉及的试题质量更加真实、范围幅度也更广泛。从高职数学本身的属性来说,对于基本数学知识的掌握是最基础的,只有这样才能为后期专业课程以及实际问题的解决提供良好的支援。而数学建模竞赛的内容正好是来自于各个不同的学科,只是通过相关的处理之后转化为了数学问题,那么这些高职学生在处理这些建模竞赛中的具体问题时,无外乎通过三种情况对数学进行建模:根据具体资料变化趋势对其进行整合;把在导数应用中所求得的极大值或者极小值作为最优化方法;通过使用一阶微分方程建立简化的数学模型。不难发现,这些对数学进行建模的内容和方法也是在今后的数学实践处理过程中,需要经常用到的知识,但是在原来高职学校数学教学的过程中,通过数学建模竞赛就已经把这些知识贯穿到其教学活动中,其不仅能提高高职数学教学内容的质量,而且也为这些学生学习和应用具体的数学知识提供了更好的方法,可以有效地促进高职数学教育事业的发展。
三、构建专业化数学教师团队的发展
从目前数学建模竞赛中所包含的题目来看,有很多赛题都是来自于实践生活中的科研活动,这种选题的方式,一方面提高了数学建模竞赛的真实性和有效性,另一方面也在一定程度上为高职数学教学的教师带来了挑战,在这种情况下,这些教师不仅必须不断地更新自身的知识库,还要对数学建模的方式以及相关软体的应用进行学习和应用,才能对高职学生数学知识的学习进行指导。具体来说,融入了数学建模竞赛的数学教学模式,其数学教师在教学的实践过程中由原来的知识讲解转变为了教学具体活动的引导者,他们在进行具体课程的教学之前,必须对其教学任务和教学内容录制成为“微课”或者“慕课”的形式,从而为学生学习数学建模的知识提供更多更好的机会,但这也使得这些教师必须对这些内容进行专业化的理解和体会,从而转化为更易让学生学懂的各种学习内容和具体的学习形式。与此同时,在进行数学教学的课程上,这些教师还要为学生解决数学建模竞赛中遇到的问题进行答疑,构建一种具有研讨氛围的课堂模式;在课后,相关的数学教师也要为学生布置或者引导学生解决一些专案任务,形成课前、课中、课后一体化的引导体系,在这其中通过有效数学建模竞赛这一载体,为专业化的数学教师队伍的培养提供了有效的平台。
四、促进学生科技活动创新性的进行
一般情况下,对于数学建模竞赛中那些来自于实践生活中、工业以及其他行业中的具体问题,都要求高职学生在限定的时间内提出具体解决的方案和途径,时间通常情况下是三天,因为时间比较短,很多时候学生想到的很多其他的想法并不能统一付诸实践,所以,可以把数学建模竞赛作为数学教学课后继续学习研究的课题,这对于高职学生进行创新性活动具有重要的推动作用。从近几年高职学校参加数学建模竞赛人数的变化来看,其数量逐年获得了增加,而且其获得的成绩也有了一定的提高,这些参加过数学建模竞赛的高职学生一般都已经具备了不同程度的科研意识和创新意识,在此基础上,在高职学校通过开展高职科技创新专案活动,可以更进一步地探索和挖掘这些高职学生的创新才能,与此同时,通过拓展数学建模其他相关活动的进行,如,构建第二课堂、开展数学建模讲座、组织数学建模培训班以及构建数学建模的具体方式等活动,都可以推动数学建模竞赛在高职数学教学中的应用价值,进一步促进这些高职学校学生对创新性科技活动的积极性和创新成果。
总之,在高职数学教学过程中,引入数学建模竞赛是顺应现代高职学校数学教学发展的需要,通过对数学建模竞赛进行有效的运用,不仅可以提高学生学习数学知识的各种能力,而且对于高职数学教学的改革以及专业化教师队伍的建设都有很重要的意义。
参考文献:
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[2]叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,200308.
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随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。
大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。
一、数学建模的含义及特点
数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。
1.准备阶段
主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。
2.假设阶段
做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。
3.建立阶段
从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。
4.求解阶段
对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。
5.验证阶段
用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。
二、加强数学建模教育的作用和意义
(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质
数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。
(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力
数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。
(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力
所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。
很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].
(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力
数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。
(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].
三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法
(一)开展数学建模课堂教学
即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:
案例的选取和课堂教学的组织。
教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。
1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。
2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。
3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。
案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].
(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作
建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。
(三)建立数学建模网络课程
以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]
(四)开展校内数学建模竞赛活动
完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。
如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。
(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。
四、结束语
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。
参考文献:
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大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。
对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。
一、数学建模的概念
想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。
二、在小学数学教学中运用数学建模的策略
1.根据事物之间的共性进行数学建模
想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。
教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。
2.认识建模思想的本质
建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。
建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。
3.发挥教材在数学建模上的作用
教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。
数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。
1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。
2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。
3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。
4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。
Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。
5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。
6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。
7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。
8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。
9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。
10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。
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