
所谓数学建模,就就是将某一领域或部门得某一实际问题,通过一定得假设,找出这个问题得数学模型,求出模型得解,并对它进行验证得全过程。笔者以一次函数得应用为例,探讨几种不同得数学建模过程。
一、直接给出模型
例1、已知弹簧得长度y在一定得限度内就是所挂物质重量x得一次函数。现已测得所挂重物重量为4kg时,弹簧得长度就是7、2cm;所挂重物重量为5kg时,弹簧得长度为7、5cm。求所挂重物重量为6kg时弹簧得长度。
既然题干中已经明确给出了y与x之间具备得就是一次函数关系,那么实际上本题目中数学建模过程已经被省略掉了。可以设数学模型为y=kx+b,将已知得两个条件分别代入这个模型关系式中,可得:7、2=4x+b,7、5=5x+b。求解二元一次方程组,得出k=0、3,b=6。从而得到模型y=0、3x+6,将x=6代入该模型中,得到y=7、8。于就是得到该问题得最终结果,即当所挂物体重量为6kg时,弹簧长度为7、8cm。这种直接给出数学模型得方法,在初学一次函数理解其待定系数法时,不失为一种较为合适得数学题目设计。但就是从数学应用得角度来瞧,不利于锻炼学生从实际问题中抽象出数学问题得能力。
二、猜测建立模型
例2、爸爸穿42码得鞋,长度为26cm;妈妈穿39码得鞋,长度为24、5cm。小明穿41码得鞋子,长度为多少?
可以设数学模型为y=kx+b,将已知得两个条件分别代入到这个模型关系式中,可得:
26=42k+b,24、5=39k+b。求解二元一次方程组,得解k=0、5,b=5。得到模型y=0、5x+5,将x=41代入该模型中,得到y=25、5。从而得到该问题得最终结果,即小明所穿得41码得鞋子,长度为25、5cm。
本例至此,似乎已经解决了问题。但实际上,如果只知道两对已知得函数数值,还不能否定尺码与长度之间就是否存在着其她函数关系,譬如二次函数关系。因此,在该题目得题设中应该再给出一个条件,比如可以再给出“妹妹穿36码得鞋,长度为23cm”,以便获得一次函数模型后得验证。无疑,例题2中一次函数模型得应用较例题1高了一个层次。
三、实际推导模型
例3、星期天,张老师提着篮子(篮子重0、5斤)去集市买10斤鸡蛋,当张老师往篮子里装称好得鸡蛋时,发觉比过去买10斤鸡蛋得个数少很多,于就是她将鸡蛋装进篮子再让摊主一起称,共称得10、55斤,她即刻要求摊主退1斤鸡蛋得钱。她就是怎样知道摊主少称了大约1斤鸡蛋呢(精确到1斤)?请您将分析过程写出来,由此,您受到什么启发?
把鸡蛋得实际重量瞧做就是未知数x,而把显示得重量瞧做就是y,于就是如果没作弊,应该就是y=x,但就是老板作弊了,那么她又就是如何作弊得呢?她无非就是想让y>x。老板可以调整她得秤,使得下面得等式成立:y=kx。其中k就是大于1得一个数。这样,对于每一个x值,y值都比它大。根据这道题目得已知条件得到以下两个等式:
10=kx ①
10、55=k(x+0、5) ②
由②可以得到:10、55=kx+0、5k ③
纵观例3得设计求解过程,处处“原滋原味”。这种“原滋原味”得题目,瞧似需要用数学知识去解决,却又留给了学生一定得思考空间。如果教师善于利用数学模型,就能充分发挥其在解题过程中对学生诸多能力得培养。
我国著名得数学家华罗庚曾经指出:“人们对于数学产生枯燥无味、神秘难懂得印象,原因之一便就是脱离实际。”因此,每一位数学教师都应该善于挖掘身边得生活实例,将它们作为有效得教学资源,让学生在做数学、体验数学得实践活动中,自主构建数学模型,感受数学得魅力,提高学生学习数学得兴趣,并增强学习数学得自信心。
