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美赛 1:微分方程(建模篇)

热度:58   发布时间:2023-11-30 14:06:36.0

目录

一、美赛-MCM 题型总览

二、《高等数学》第七章:微分方程

第一节 微分方程的概念

第二节 可分离变量的微分方程

第三节 齐次方程

第四节 一阶线性微分方程

第五节 可降阶的高阶微分方程

第六节 高阶线性微分方程

第七节 常系数齐次线性微分方程

第八节 常系数非齐次线性微分方程

第九节 欧拉方程

第十节 常系数线性微分方程组解法举例

三、微分方程建模概述

四、微分方程模型

1.人口预测模型

(1)马尔萨斯模型

(2)阻滞增长模型(Logistic模型)

2.生物种间关系模型

(1)捕食者-猎物模型

(2)种群相互竞争模型

(3)种群相互依存模型

3.传染病模型

(1)SI模型

(2)SIS模型

(3)SIR模型

(4)SIRS模型

(5)SEIR模型

 4.运载火箭模型

(1)为什么不能用一级火箭发射卫星?

(2)理想火箭模型

(3)多级火箭卫星系统

5.战争模型

(1)正规战模型

(2)游击战模型

(3)混合战模型

6.资源模型

(1)资源增长模型

(2)资源开发模型

(3)经济效益模型


一、美赛-MCM 题型总览

原作者:数学建模清风


二、《高等数学》第七章:微分方程

第一节 微分方程的概念

 

 

第二节 可分离变量的微分方程

第三节 齐次方程

第四节 一阶线性微分方程

 

第五节 可降阶的高阶微分方程

第六节 高阶线性微分方程

 

第七节 常系数齐次线性微分方程

第八节 常系数非齐次线性微分方程

第九节 欧拉方程

第十节 常系数线性微分方程组解法举例


三、微分方程建模概述

 (注:本文章涉及的模型是对他人作品的整理,仅供学习参考)


四、微分方程模型

1.人口预测模型

(1)马尔萨斯模型


(2)阻滞增长模型(Logistic模型)

 


2.生物种间关系模型

(1)捕食者-猎物模型

①原始模型

②考虑人工捕获因素


(2)种群相互竞争模型

  


(3)种群相互依存模型


3.传染病模型

(1)SI模型

①原始模型

 

 

②考虑某种使得参数β降低的因素(例如禁止大规模聚会、采取隔离措施等)

β降低

③考虑人口出生率和死亡率的因素(不考虑疾病死亡率的因素)

 

④考虑疾病死亡率的因素(不考虑人口出生率和死亡率的因素)

 

⑤同时考虑人口出生率、死亡率和疾病死亡率的因素

 


(2)SIS模型

①原始模型

 

②考虑某种使得恢复率α增加的因素(例如建立医院、升级医疗装备等)

α增加


(3)SIR模型

①原始模型

 

 

②考虑某种使得康复率γ增加的因素(例如研发了疫苗、升级医疗装备等)

γ增加

③考虑疾病死亡率的因素(不考虑人口出生率和死亡率的因素)


(4)SIRS模型

①原始模型

 

 

②考虑疾病死亡率的因素

 

②考虑抗体的因素

 


(5)SEIR模型

①原始模型

 

②考虑潜伏者(E)具有传染性的因素

 

 


 4.运载火箭模型

(1)为什么不能用一级火箭发射卫星?

①卫星进入600km高空轨道时,火箭必须达到的最低速度

②火箭推进力及升空速度

③一级火箭末速度上限


(2)理想火箭模型


(3)多级火箭卫星系统


5.战争模型

(1)正规战模型

 


(2)游击战模型


(3)混合战模型


6.资源模型

(1)资源增长模型


(2)资源开发模型


(3)经济效益模型