初探初中数学建模

来源:岁月联盟 作者:冯秀丽 时间:2014-10-15
        (1)求桥拱半径。
        (2)大雨过后,桥下面河面宽度为12米,水面涨高了多少?
分析:如图2所示,把实际问题转化成数学问题。(1)求桥拱半径也就是求图中OB的长度。在Rt△BOE中,OE=OG-EG,即为半径与拱高的差,BE即为AB的一半。设桥拱半径为R,根据勾股定理得R2=(R-4)2+82,求得R=10,即桥拱半径为10米。(2)水面涨高的部分即为图中线段EF的长度,它是图中两弦心距OF与OE的差。从一问中能求得OE=10-4=6;OF要在Rt△BOF中求得,OD是10,DF是6,可求OF=8。所以EF=2,即水面涨高了2米。
        三、建立“函数”模型
        函数反映了事物间的广泛联系,揭示了现实世界众多的数量关系及运动规律。现实生活中,诸多问题常可建立函数模型求解。
        案例3:“二次函数”的应用问题。
        一名运动员掷铅球,铅球刚出手时离地面的高度为 米,铅球运行时距离地面最大高度是3米,此时铅球沿水平方向行进了4米。已知铅球运行的路线是抛物线,求铅球落地时运行的水平距离。 
         
        分析:如图建立适当的直角坐标系,把实际问题中的已知数量转化成图中抛物线上点的坐标A(0, )、B(4,3)。设二次函数的顶点式y=a(x-4)2+3,把x=0、y= 代入,求得a=- ,得二次函数解析式为y=-(x-4)2+3。题目中所求距离即为OC的长度,即把y=0代入得到的符合题意的x值。
        令y=0,得- (x-4)2+3=0,解得 x1=10,x2=-2(舍去);
        所以铅球落地时运行的水平距离为10米。
        当然,要搞好数学建模教学,还需要结合数学建模的过程,对能力培养进行分解落实。
        (1)要培养阅读和语言转化能力,这里包括由普通语言抽象为数学文字语言,再抽象为数学符号语言。因为只有出现了符号语言的形式,才能联想和应用相应的数学结构;要培养抽象、概括能力,数学建模实质上也是一个去粗取精、去伪存真、抽象概括的过程。
        (2)要培养数学检索能力,从已有的知识中认定相应的数学模型。这与学生认知结构的好坏有关,不仅需要基本的数学能力,而且带有更大的综合性和灵活性。
        (3)要培养联系实际、全面考虑问题的能力。教学中,只有对上述能力具体落实,数学建模教学才能取得较好的效果。