完整的数学建模(铅球投掷)
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日期： 2012 年 05 月21 日
编号专用页
评阅编号(由评委团评阅前进行编号)：评阅记录表
铅球投掷问题
摘要
本文通过对投掷铅球的水平距离的讨论，研究了根据实际怎样控制水平距离的因素，才能使得铅球飞行更远．运用了力学知识，抛物线规律及数学软件的辅助，建立了各种最佳投掷模型。即运动员应该根据自身的的具体身高与其习惯的出手姿势计算并得出最佳的出手角度，一般而言使出手速度在14m/s左右，对应的出手角度在37.2707°左右时能使得投掷距离最大，而且可以通过各种方式.增大手与铅球间的摩擦力，同时采用旋转投掷法，从腰间发力，在投掷点采用前后脚交替等方法可达到增大初速度从而增加投掷距离的作用．
关键词：铅球投掷投掷距离出手角度出手速度最佳
一、问题的提出
铅球的投掷运动是运动员单手托住7.264kg(16磅)重的铅球在直径为2.135m的投掷圆内将铅球掷出并且使铅球落入开角为45o的有效扇形区域内。以铅球的落地点与投掷圆间的距离度量铅球投掷的远度，并以铅球投掷远度的大小评定运动员的成绩。如图1：
图1 铅球投掷场地
根据优秀运动员的投掷数据看出他们的投掷角度一般为35°—41°,出手速度一般为13.1m/s—14.1m/s，出手高度一般为1.9m—2.1m……………[1]。需解答一下问题：
1.建立数学模型，将预测的投掷距离表示为出手速度、出手角度，找出最佳出手角度。
2.由于出手速度与出手角度相互影响,并同时影响出手距离,应该怎样对出手速度与出手角度折中,才能得到最大的出手距离。
3.分析影响铅球投掷距离的因素，根据结果分析教练员对运动员训练的目标和方向。
二、基本假设
1. 铅球是个质点。
2.忽略空气阻力。
h：出手高度
v：出手速度
：出手速度与水平面的夹角
s ：投掷距离
g ：重力加速度 为9.8
1h :铅球跃过的最高点与投掷点的水平距离
t1:铅球到达最高点的时间 t2：铅球从最高点到落地的时间
三、建立模型
3.1问题一模型的建立 3.1.1建立模型 由下图所示可得：
图2 投掷铅球抛物线
图中的h1就代表h.
221sin =
2v h g
?
11=cos x v t ? 2121+=2
h h gt
1sin =
v t g
?
22=cos x vt ? 12=+s x x
从而可以得出
: 222v Sin s g ?=+ 当投掷距离取得最大值时可以得下列关系式
:
2cos 2sin 2cos 22sin 20v gh ??-?=…………［１］
由上是化简可以得 3.1.2问题一的分析
0290?≤?＜,cos2?在定义域内单增,则易知:
当出手高度一定时:最佳出手角度随出手速度增大而增大. 当出手速度一定时:最佳出手角度随出手高度增大而减小.
结论:
手角度,并且最佳出手角度可由方程得到.
3.2问题二模型的建立 3.2.1建立模型
由于速度与角度相互有关联，并且要找到一种折中办法使抛球的距离最大，则想到找到速度与角度的函数，函数是由数学软件根据给出的数据进行拟合而来所以得到两个方程，Ｆ(v,u)(速度v 与角度u 两个变量所组成的方程),X(v,u)(抛球距离x 关于变量v 与变量u 的函数),从而由两个函数关系并且根据角度与速度的实际变化范围求得抛球距离x 的最大值． 由题中提供的数据即:
表1 运动员投掷铅球数据
以出手速度作为变量拟合关于角度的函数,首先作出速度关于角度的散点图,然后拟
[]Out 1=
图3角度关于速度的散点图.
[]2=396184. 52558.4 v 966.683 v 357133. Log v ?+--(这就是拟合到得角度关于速度的方程)
Out[4]=
Out[3]= 图3 角度关于速度拟合方程的图 图4拟合曲线与散点图在同一坐标中的显示状况.
由第一问的解答有:
222v Sin s g ?=+……………………………….① 拟合方程: []2=396184. 52558.4 v 966.683 v 357133. Log v ?+--………………………②可得: s=
3.2.2问题二的分析
上式是出手距离与出手速度及出手高度的函数关系式，假设高度一定时则只有速度v 一个变量。因此可以取不同的速度v 值而得到不同的出手距离，然后由出手速度与出手角度的关联式，即②式，从而得出对应的出手角度，然后列出一个表格，由表格中得出的数据找出出手角度与出手速度的最佳折中办法。
由题所给的所有数据得到出手高度的平均值为：h=1.99875 ，把此值作为定值。可以得出下面的数据表：
出手速度
13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 出手距离
19.4069 19.6086 19.7974 20.0352 20.3208 20.6295 20.936 21.222 出手角度
37.2707 39.4571 38.2309 37.8613 38.0478 .38.497 38.9218 39.0412 出手速度
13.9 14 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 出手距离
21.466 21.6184 21.5597 21.0534 19.7194 17.1063 13.03 8.32289 出手角度
38.5804 37.2707 34.8489 31.0573 25.644 18.362 8.96963 2.76989 表2 投掷远度影响因素
则由上表可看出来出手距离先随速度变大而变大，当速度增大到14再往上逐渐增大
时，出手距离逐渐减小，出手角度随出手速度的增大同样是先增大后减小，速度从13.1~14.3时出手角度的变化是37.2707~25.644，运动员以这个出手角度范围的角度出
手都不太难，所以角度的考虑是次要因素，而主要因数是成绩评定标准的出手距离，当v 在14m/s 时速度达到最大，所以此时运动员得到的成绩最理想。
结论：速度与角度的最佳折中办法是：使出手速度在14m/s 左右，从而对应的出手角度在37.2707°左右。 3.3问题三模型的建立及求解 3.3.1建立模型
经过上述分析，投掷铅球的远近是一个关于出手高度、出手速度、出手角度相关的复杂变量。其中出手速度的影响最为重要。由此，教练员应该着力提高运动员施力于铅球上的力而提高成绩。
假设：
1．滑步阶段为水平运动，铅球随人体产生一个水平初速度； 2．用力阶段，运动员从开始用力推铅球到铅球出手有一段时间；
3．作用时间内的推力大小不变离得方向与铅球出手方向相同。……………[3] 符号约定： X:水平位置 Y:竖直位置
0v ：初速度
0t ：作用时间
F ：推力大小 m ：铅球质量
水平位置有：x cos =ma F ? 竖直方向有：x sin =ma F mg ?-
()x =0a x''t ()=0a y''y t 0'(0)=v x '(0)=0y 所以在区间0[0,]t 的积分可得：000'(t )=cos +v F x t m ? 000y'(t )=sin t F
t g m
?-
因为有v
所以得到v 3.3.2问题三的分析
由v 增大作用与铅球上的力和时间以及增
大初速度均可提高铅球的出手速度。从而提高投掷距离。因此教练员可从以下方面来训练运动员。
1.增大手与铅球间的摩擦力以增大作用时间。
2.采用旋转投掷法，从腰间发力，旋转将力施加到铅球上以增大作用力。
3.在投掷点采用前后脚交替以增大初速度。
四、模型求解
用mathematica7.0软件进行的求解过程如下: 4.1第一问求解
Solve[h1+h==g*(t2)^2/2,t2]得
显然负值舍去
笔算可得：222v Sin s g ?=+然后根据参考文献可得：
4.2第二问求解
建立二维数据表,画散点图,拟合方程及散点图与拟合方程在同一图中的显示操作如下:
x={13.75,13.52,13.77,13.16,13.51,13.58,13.95,14.08}; y={37.60,38.69,40.00,40.27,38.69,37.75,39.00,35.13}; data=Table[{x[[i]],y[[i]]},{i,1,8}];
? =ListPlot[data,PlotStyle PointSize[0.02]]; f=Fit[data,{1,v,v^2,Log[v]},v]; w=Plot[f,{v,13.00,15.00}]; Show[w,shu]
拟合图与问题一的方程求解如下:
得出s 值如下：s/.{h 1.99875,v a,g 9.8}(其中a 为v 缓慢增大的任意取值，从而可以得出s 关于v 的多组数据)．
根据v 的值求对应出手角度?的计算如下：
2(396184. 52558.4 v 966.683 v 357133Log[v])/.v a +--→ (a 同上为v 缓慢增大的任意取值)．
五、模型评价
本模型建立了投掷铅球所需的最佳角度范围，研究了速度，夹角以及投掷高度对投掷距离的影响，通过定量和定性分析，得出了投掷的最佳角度，最佳速度，以及应保持怎样的方式投掷．给教练员在训练运动员时提供了有效的参考。但是由于某些假设过于理想，如速度与角度的相互影响，滑步过程的假设，在实际运用中并不能很好的应用。因此在不同的环境，对于不同的人训练时，运动员应选择适当的方法来训练以更好的提高成绩。
六、参考文献
[1]铅球掷远问题的数学模型
https://www.wendangku.net/doc/9612835107.html,/p-172439703956.html 2012-03-15 12:56:02
[2]日常生活中的数学模型
https://www.wendangku.net/doc/9612835107.html,/view/e58872c75fbfc77da269b162.html 2010-09-17 [3]杨启帆，康旭升等，数学建模[m].北京：高等教育出版社．2005:5-1.
数学建模期末考试2018A试的题目与答案
华南农业大学期末考试试卷（A卷） 2012-2013学年第二学期考试科目：数学建模 考试类型：（闭卷）考试考试时间：120 分钟 学号姓名年级专业 一、(满分12分)一人摆渡希望用一条船将一只狼.一只羊.一篮白菜从河岸一边带到河岸对面.由于船的限制.一次只能带一样东西过河.绝不能在无人看守的情况下将狼和羊放在一起；羊和白菜放在一起.怎样才能将它们安全的带到河对岸去? 建立多步决策模型,将人、狼、羊、白菜分别记为i = 1.2.3.4.当i在此岸时记x i = 1.否则为0；此岸的状态下用s = （x1.x2.x3.x4）表示。该问题中决策为乘船方案.记为d = (u1, u2, u3, u4).当i 在船上时记u i = 1.否则记u i = 0。 (1) 写出该问题的所有允许状态集合；（3分） (2) 写出该问题的所有允许决策集合；（3分） (3) 写出该问题的状态转移率。（3分） (4) 利用图解法给出渡河方案. （3分） 解：(1) S={(1,1,1,1), (1,1,1,0), (1,1,0,1), (1,0,1,1), (1,0,1,0)} 及他们的5个反状（3分） (2) D = {(1,1,0,0), (1,0,1,0), (1,0,0,1), (1,0,0,0)} （6分） (3) s k+1 = s k + (-1) k d k （9分） (4)方法：人先带羊.然后回来.带狼过河.然后把羊带回来.放下羊.带白菜过去.然后再回来把羊带过去。 或: 人先带羊过河.然后自己回来.带白菜过去.放下白菜.带着羊回来.然后放下羊.把狼带过去.最后再回转来.带羊过去。（12分） . .
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数学建模模拟试题及答案 一、填空题（每题5分，共20分） 1. 若,, x z z y ∝∝则y 与x 的函数关系是. 2. 在超级市场的收银台有两条队伍可选择，队1有1m 个顾客，每人都买了1n 件商品，队2有2m 个顾客，每人都买了2n 件商品，假设每个人付款需p 秒，而扫描每件商品需t 秒，则加入较快队1的条件是 . 3. 马尔萨斯与罗捷斯蒂克两个人口增长模型的主要区别是假设了 4. 在研究猪的身长与体重关系时，我们通过与已知其相关性质的的弹性梁作 的方法建立了模型. 二、分析判断题（每小题15分，满分30分） 1. 要为一所大学编制全校性选修课程表，有哪些因素应予以考虑？试至少列出5种. 2. 一起交通事故发生3个小时后，警方测得司机血液中酒精的含量是 ),m l /m g (100/56 又过两个小时，含量降为),m l /m g (100/40试判断，当事故发生时，司 机是否违反了酒精含量的规定（不超过80/100)m l /m g (. （提示：不妨设开始时刻为)(,0t C t =表示t 时刻血液中酒精的浓度，则依平衡原理，在时间间隔],[t t t ?+内酒精浓度的改变量为 t t kC t C t t C ??=??+)()()( 其中0>k 为比例常数，负号则表示了浓度随时间的推移是递减的.） 三、计算题（每题25分，满分50分） 1. 一个毛纺厂使用羊毛、兔毛和某种纤维生产甲、乙两种混纺毛料，生产一个单位产品甲需要的三种原料依次为3、2、8个单位，产值为580元；生产一个单位产品乙需要的三种原料依次为2、3、5个单位，产值为680元，三种原料在计划期内的供给量依次为90、30和80单位.试建立线性规划模型以求一个生产方案，使得总产值达到最大，并由此回答： （1） 最优生产方案是否具有可选择余地？若有请至少给出两个，否则说明理由. （2） 原材料的利用情况.
投掷铅球角度的选择
投掷铅球角度的选择 在投掷铅球时若一个人投掷的初速度一定,怎样投掷才能使铅球投的最远,解决这一问题可作为运动员训练的一种科学依据。主要研究投掷角度的选择。 一、 模型假设 1、 人的高度h 和铅球投掷初速度v 是一定的，当投掷出时间1t 后，铅球到达最高点，当时间在2t 时刻时铅球落地，重力加速度2 8.9s m g =，速度方向与投掷的水平方向所成角为θ时)900(?≤≤θ，此情况下铅球落地点与人的距离是S 。 2、 由于空气阻力对铅球运动的影响非常小，故忽略空气阻力对投掷铅球的影响。 二、 模型构成 由模拟铅球运动轨迹图形可知，在1t 时刻铅球到 达最高点，此时竖直方向上的速度为0 ∴1sin gt v =θ 即g v t θsin 1= ∴最高点g v h gt h t H 2sin 21)(22211θ+=+= 可设该抛物线的方程为g v h g v t a t H 2sin )sin ()(222θθ++-= ∵h g v h g v a H =++=2sin sin )0(22222θθ ∴2g a -= ∴g v h g v t g t H 2sin )sin (2)(222θθ++--= 又0)(2=t H ∴g v g v g h t θθsin sin 22222++= ） （t H θ h o 1t 2t v t
又∵2cos t v S = ∴g v g v g hv S 22sin )22sin (cos 222222θθθ++= 三、 结果解析 由最终式子可以看出，一个人投掷铅球，在能力（即初速度）一定时，所投距离S 只与投掷角度有关θ有关，要看S 是否有最大值，即要看S 关于θ的函数式是否有最大值。（因为0≥S ，当然求最小值无意义，故S 有极值且为极大值就为S 的最大值） 式子00='?=S d dS θ ) 2s i n c o s 82c o s 2s i n 22c o s 2s i n (2s i n c o s 82c o s 2s i n c o s 812s i n 22c o s 2s i n 2c o s 22s i n c o s 22c o s 2s i n )s i n (c o s 22212422224222 224222 2 422222222=++-+=++-=+??? ? ??+?+-??='θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθv g h v gh v v ghv g v g v v ghv g g hv g v g v g v g hv g v g v g hv S 即 02sin 22sin cos 82cos 2cos 2sin 24222=-++θθθθθθgh v ghv v θθθθ2sin cos 8)2sin 2tan 2(242222v ghv v gh +=-? θθθθ222222cos 82sin 2tan 42tan 4ghv ghv h g =-? θθθθ2222cos 22sin 2tan 2tan v v gh =-? θθθθθ2cos )12(cos 2cos 2sin 2sin 22222+=-?v v gh
数学建模模拟试题及参考答案
《数学建模》模拟试题 一、（02'） 人带着猫、鸡、米过河，船除希望要人计划之外，至多能载猫、鸡、米三者之一，而当人不在场时猫要吃鸡、鸡要吃米，设计一个安全过河方案，并使渡河次数尽量地少。 二、（02'） 雨滴的速度v 与空气密度ρ、粘滞系数μ和重力加速度g 有关，其中粘滞系数的定义是：运动物体在六题中受的摩擦力与速度梯度和接触面积的乘积成正比，比例系数为粘滞系数，用量纲分析方法给出速度v 的表达式。 三、（03'） 要在雨中从一处沿直线跑到另一处，若雨速为常数且方向不变，试建立数学，模型讨论是否跑都越快，淋雨量越少。 将人体简化成一个长方体，高m a 5.1=（颈部以下），宽m b 5.0=厚m c 2.0=，设跑步距离 ,1000m d =跑步最大速度s m v m /5=，雨速s m u /4= ，降雨量h cm w /2=，记跑步速度为v ，按以下步骤进行讨论； （1）不考虑雨的方向，设降雨淋遍全身，以最大速度跑步，估计跑完全程的总淋雨量 （2）雨从迎面吹来，雨线与跑步方向在同一铅直平面内，且与人体的夹角为θ，如图1建立总淋雨量与速度v 及参数θ,,,,,,w u d c b a 之间的关系，问速度v 多大，总淋雨量最少，计算0 30,0==θθ时的总淋雨量。 （3））雨从背面吹来，雨线方向与跑步方向在同一铅直平面内，且与人体的夹角为?，如图2建立总淋雨量与速度v 及参数?,,,,,,w u d c b a 之间的关系，问速度v 多大，总淋雨量最少，计算030=θ时的总淋雨量。 四、（03'） 建立铅球掷远模型，不考虑阻力，设铅球初速度为v ，出手高度为h 出手角度为α（与地面夹角），建立投掷距离与α,,h v 的关系式，并在h v ,一定的条件下求最佳出手角度。
铅球掷远研究报告数学建模
铅球掷远研究
目录 一、问题的提出 (3) 二、问题分析 (3) 三、模型假设 (4) 四、符号定义 (4) 五、模型建立与求解 (4) 六、模型的评价 (10) 七、参考文献 (10) 八、附录 (10)
摘要： 本文研究了铅球掷远的问题，分析了掷远距离和出手速度、出手角度、出手高度的关系。得出了对于不同的出手速度，确定的了最佳出手角度，比较了掷远结果对出手速度和出手角度的灵敏度。 铅球投掷作为田径比赛的一个重要组成项目，投掷距离s(米)的远近是教练员和运动，员最关心的问题。由投掷常识知道，影响投掷距离远近的因素主要有三个: 铅球出手时的初、速度v(米/秒)、出手角度A(度) 和出手高度h(米)。迄今为止，利用物理中运动学知识研究铅球投掷运动现象比较多, 而且在研究时很少考虑出手高度的影响[2, 3]。通过建立模型,寻求初速度v、出手角度A和出手高度h 三个因素对投掷距离s的影响度的大小，从而在训练和比赛中对运动员和教练员有一定的理论指导意义. 关键词：铅球掷远投掷距离出手角度灵敏度
一、问题提出 球掷远比赛要求运动员在直径2.135m的圆将重7.257kg（男子）的铅球投掷 45的扇形区域，如图1所示。观察运动员比赛的录像发现，他们的投掷角度在 变化较大，一般在38°- 45°，有的高达55°，建立模型讨论以下问题： 1．以出手速度、出手角度、出手高度为参数，建立铅球掷远的数学模型。 2．在此基础上，给定出手高度，对于不同的出手速度，确定最佳出手角度。 比较掷远结果对出手速度和出手角度的灵敏性。
二、问题分析 针对如何使铅球掷得最远，只需求得铅球在空中停留时间以及铅球在水平方向的速度即可，铅球投掷后在空中停留的时间可以凭借铅球投掷后在垂直方向上先以向上的速度运动到静止，再做自由落体运动落到地面求出。【1】 三、模型假设 1、 人的高度h 和铅球投掷初速度v 是一定的，当投掷出时间1t 后，铅球到达 最高点，当时间在2t 时刻时铅球落地，重力加速度28.9s m g =，速度方向与投掷的水平方向所成角为θ时)900(?≤≤θ，此情况下铅球落地点与人的距离是S 。 2、 由于空气阻力对铅球运动的影响非常小，故忽略空气阻力对投掷铅球的 影响。【2】 四、符号定义： h ： 人的高度，假设为1.7m v ：铅球投掷初速度
铅球投掷模型
西北农林科技大学实验报告 学院名称：理学院专业年级：2011级信计1班 姓名：学号：2011014816 课程：数学模型与数学建模报告日期：2013年11月7日 1 实验题目:铅球投掷模型 2 实验问题陈述:众所周知，铅球运动是指运动员单手托住铅球在投掷圆内将铅球掷出并且使千秋在有效区域中，以铅球的落地点与投掷圆间的距离度量铅球投掷的远度，并以铅球投掷远度的大小评定运动员的成绩。在铅球的训练和比赛中，铅球投掷的距离的远近使人们最关心的问题，而对于教练和运动员最为关心的问题是如何使铅球投掷得最远？由普通的投掷常识我们知道，在投掷铅球的过程中，有两个重要的因素：投掷角和初速度。对于教练来说，平时的训练中，应更注意哪方面的训练呢？ 3 实验目的:建立模型进行分析如何能使铅球投掷的最远，在投掷角和初速度两个重要因素上运动员在训练时应该更加注重哪一项的训练。选择一个最优的方法使得训练更加具有针对性，使运动员提高起来更加容易。 4 实验内容 抛射模型:在这个模型中，我们不考虑投掷者在投掷圆内用力阶段的力学过程，只考虑前球脱手使得初速度和投掷的角度对铅球投掷远度的影响。为此，我们不妨把铅球视为一个抛射体，关于它的运动可以在如下三个家设置下来分析。
⑴铅球被看成是一个质点，其初速度为v ，运动轨迹如图一。 ⑵铅球运动中忽略空气的阻力。 ⑶投掷角α和初速度v 是相互独立的，并且衡量成绩的远度记为s 。 ⑷运动员具有身高h 。 以铅球出手点的铅垂方向为y 轴（向上为正），以y 轴与地面的交点到铅球落地点方向为x 轴构成平面直角坐标系。在此坐标系内考虑铅球的运动，由物理学的知识可以得到铅球运动方程： ()()?? ???-+??=??=221sin cos gt h t v y t v x αα ,/8.9,2,0秒米=??????∈g πα 解这个方程，得()()222tan 2cos gx y f x x h v αα =-++ ① 图中显示铅球落在地面A 点，此时的远度是 s ，也即轨迹与x 轴相交于点（s ,0）处。代入①解出s ， 得 s =② 这个公式中已经体现了初速度、投掷角度和远度之间的简单关系。也指明了铅球投掷的远度是如何依赖于前两者的。这就是我们需要的铅球投掷模型I ——投射模型。 模型II ——投掷模型 在实际中我们从奥运会的女子铅球比赛中获得这样一组数据
数学模型吕跃进数学建模A试卷及参考答案
数学建模A试卷参考答案 一．概念题（共3小题，每小题5分，本大题共15分） 1、什么是数学模型？(5分) 答：数学模型可以描述为，对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。 2、数学建模有哪几个过程？(5分) 答：数学建模有如下几个过程：模型准备，模型假设，模型构成，模型求解，模型分析，模型检验，模型应用。 3、试写出神经元的数学模型。 答：神经元的数学模型是 其中x＝（x1，…x m）T输入向量，y为输出，w i是权系数；输入与输出具有如下关系： θ为阈值，f（X）是激发函数；它可以是线性函数，也可以是非线性函数．（5分） 二、模型求证题（共2小题，每小题10分，本大题共20分） 1、（l）以雇员一天的工作时间t和工资w分别为横坐标和纵坐标，画出雇员无差别曲线族的示意图。解释曲线为什么是你画的那种形状。(5分) （2）如果雇主付计时工资，对不同的工资率(单位时间的工资)画出计时工资线族。根据雇员的无差别曲线族和雇主的计时工资线族，讨论双方将在怎样的一条曲线上达成协议。(5分) 答：（l）雇员的无差别曲线族f（w，t）=C是下凸的，如图1，因为工资低时，他愿以较多的工作时间换取较少的工资；而当工资高时，就要求以较多的工资来增加一点工作时间． （2）雇主的计时工资族是w=at，a是工资率．这族直线与f（w，t）=c的切点P1，P2，P3，…的连线PQ为雇员与雇主的协议线．通常PQ是上升的（至少有一段应该是上升的），见图1． 2、试作一些合理的假设，证明在起伏不平的地面上可以将一张椅子放稳。(7分)又问命题对长凳是否成立，为什么？(3分) 答：(一)假设：电影场地面是一光滑曲面，方凳的四脚连线构成一正方形。 如图建立坐标系：其中A,B,C,D代表方凳的四个脚,以正方形ABCD的中心为坐标系原点。 记H为脚A,C与地面距离之和， G为脚B,D与地面距离之和， θ为AC连线与X轴的夹角， 不妨设H(0)>0,G(0)=0,(为什么?) 令X f(θ)=H(θ)-G(θ)图二 则f是θ的连续函数,且f(0)=H(0)>0 将方凳旋转90°,则由对称性知H(π/2)=0,G(π/2)=H(0) 从而f(π/2)=-H(0)<0 由连续函数的介值定理知，存在θ∈(0,π/2)，使f(θ)=0 (二)命题对长凳也成立，只须记H为脚A,B与地面距离之和， G为脚C,D与地面距离之和， θ为AC连线与X轴的夹角 将θ旋转1800同理可证。 三、模型计算题（共5小题，每小题9分，本大题共45分）
数学建模考试题(开卷)及答案
2010年上学期2008级数学与应用数学，信息与计算科学专业 《数学建模》课程考试供选试题 第1题 4万亿投资与劳动力就业： 2008以来，世界性的金融危机席卷全球，给我国的经济发展带来很大的困难。沿海地区许多中小企业纷纷裁员，造成大量的人员失业。据有关资料估计，从2008年底，相继有2000万人被裁员，其中有1000万人是民工。部分民工返乡虽然能够从一定程度上缓解就业压力，但2009年的600多万毕业大学生给我国就业市场带来巨大压力。但可喜的是，我国有庞大的外汇储备，民间资本实力雄厚，居民储蓄充足。中国还是发展中国家，许多方面的建设还处于落后水平，建设投资的潜力巨大。为保持我国经济快速发展，特别是解决就业问题带来希望，实行政府投资理所当然。在2009年两代会上，我国正式通过了4万亿的投资计划，目的就是保GDP增长，保就业，促和谐。但是有几个问题一直困扰着我们，请你运用数学建模知识加以解决。问题如下： 1、GDP增长8%，到底能够安排多少人就业？如果要实现充分就业，2009年的GDP到底要增长多少？ 2、要实现GDP增长8%，4万亿的投资够不够？如果不够，还需要投资多少？ 3、不同的产业(或行业)吸纳的劳动力就业能力不同，因此投资的流向会有所不同。请你决策，要实现劳动力就业最大化，4万亿的投资应该如何分配到不同的产业(或行业)里？ 4、请你给出相关的政策与建议。 第2题 深洞的估算：假如你站在洞口且身上仅带着一只具有跑秒功能的计算器，你出于好奇心想用扔下一块石头听回声的方法来估计洞的深度，假定你捡到一块质量是1KG的石头，并准确的测定出听到回声的时间T=5S，就下面给定情况，分析这一问题，给出相应的数学模型，并估计洞深。 1、不计空气阻力； 2、受空气阻力，并假定空气阻力与石块下落速度成正比，比例系数k1=0.05； 3、受空气阻力，并假定空气阻力与石块下落速度的平方成正比，比例系数k2=0.0025； 4、在上述三种情况下，如果再考虑回声传回来所需要的时间。 第3题 优秀论文评选：在某数学建模比赛的评审过程中，组委会需要在一道题目的150 篇参赛论文中选择4 篇论文作为特等奖论文。评审小组由10 名评委组成，包括一名小组组长(出题人)，4 名专业评委(专门从事与题目相关问题研究的评委)，5 名普通评委(从事数学建模的教学和组织工作，参与过数学建模论文的评审)。组委会原先制定的评审步骤如下： step1:首先由普通评委阅读所有150 篇论文，筛选出20 篇作为候选论文。 Step2:然后由小组内的所有评委阅读这些候选论文，每人选择4 篇作为推荐的论文。 Step3:接着进入讨论阶段，在讨论阶段中每个评委对自己选择的 4 篇论文给出理由，大家进行讨论，每个评委对论文的认识都会受到其他评委观点的影响。 Step4:在充分讨论后，大家对这些推荐的论文进行投票，每个评委可以投出4票，获得至少6 票的论文可以直接入选，如果入选的论文不足，对剩余的论文(从20篇候选论文中除去已经入选的论文)重复step2至step4 步的评审工作。如果三轮讨论后入选的论文仍然不够，则由评选小组组长确定剩下名额的归属。 如果有超过4 篇的论文获得了至少6票，则由评选小组组长确定最终的名额归属。问题:
数学建模题目及其答案(疾病诊断)
数学建模疾病的诊断 现要你给出疾病诊断的一种方法。 胃癌患者容易被误诊为萎缩性胃炎患者或非胃病者。从胃癌患者中抽 取5人（编号为1-5），从萎缩性胃炎患者中抽取5人（编号为6-10），以及非胃病者 中抽取5人（编号为11-15），每人化验4项生化指标：血清铜蓝蛋白（ X）、 1 蓝色反应（ X）、尿吲哚乙酸（3X）、中性硫化物（4X）、测得数据如表1 2 所示： 表1. 从人体中化验出的生化指标
* 根据数据，试给出鉴别胃病的方法。 论文题目：胃病的诊断 摘要 在临床医学中，诊断试验是一种诊断疾病的重要方法。好的诊断试验方法将对临床诊断的正确性和疾病的治疗效果起重要影响。因此，对于不同疾病不断发现新的诊断试验方法是医学进步的重要标志。传统的诊断试验方法有生化检测、DNA检测和影像检测等方法。而本文则通过利用多元统计分析中的判别分析及SPSS软件的辅助较好地解决了临床医学中胃病鉴别的问题。在临床医学上，既提高了临床诊断的正确性，又对疾病的治疗效果起了重要效果，同时也减轻了病人的负担。 判别分析是在分类确定的条件下，根据某一研究对象的各种特征值判别其类型归属问题的一种多变量统计分析方法。 其基本原理是按照一定的判别准则，建立一个或多个判别函数，用研究对象的大量资料确定判别函数中的待定系数，并计算判别指标。 , 首先，由判别分析定义可知，只有当多个总体的特征具有显著的差异时，进行判别分析才有意义，且总体间差异越大，才会使误判率越小。因此在进行判别分析时，有必要对总体多元变量的均值进行是否不等的显著性检验。 其次，利用判别分析中的费歇判别和贝叶斯判别进行判别函数的建立。 最后，利用所建立的判别函数进行回判并测得其误判率，以及对其修正。 本文利用SPSS软件实现了对总体间给类变量的均值是否不等的显著性检验并根据样本建立了相应的费歇判别函数和贝叶斯判别函数，最后进行了回判并测得了误判率，从而获得了在临床诊断中模型，给临床上的诊断试验提供了新方法和新建议。 关键词：判别分析；判别函数；Fisher判别；Bayes判别 一问题的提出 在传统的胃病诊断中，胃癌患者容易被误诊为萎缩性胃炎患者或非胃病患者，为了
铅球掷远问题研究—数学建模竞赛优秀论文范文模板参考资料
铅球掷远研究 目录 一、问题的提出 (3) 二、问题分析 (3) 三、模型假设 (4) 四、符号定义 (4) 五、模型建立与求解 (4) 六、模型的评价 (10) 七、参考文献 (10) 八、附录 (10)
摘要： 本文研究了铅球掷远的问题，分析了掷远距离和出手速度、出手角度、出手高度的关系。得出了对于不同的出手速度，确定的了最佳出手角度，比较了掷远结果对出手速度和出手角度的灵敏度。 铅球投掷作为田径比赛的一个重要组成项目，投掷距离s(米)的远近是教练员和运动，员最关心的问题。由投掷常识知道，影响投掷距离远近的因素主要有三个: 铅球出手时的初、速度v(米/秒)、出手角度A(度) 和出手高度h(米)。迄今为止，利用物理中运动学知识研究铅球投掷运动现象比较多, 而且在研究时很少考虑出手高度的影响[2, 3]。通过建立模型,寻求初速度v、出手角度A和出手高度h三个因素对投掷距离s的影响度的大小，从而在训练和比赛中对运动员和教练员有一定的理论指导意义. 关键词：铅球掷远投掷距离出手角度灵敏度
一、问题提出 球掷远比赛要求运动员在直径2.135m 的圆内将重7.257kg （男子）的铅球投 掷在 45的扇形区域内，如图1所示。观察运动员比赛的录像发现，他们的投掷角度变化较大，一般在38°- 45°，有的高达55°，建立模型讨论以下问题 ： 1．以出手速度、出手角度、出手高度为参数，建立铅球掷远的数学模型。 2．在此基础上，给定出手高度，对于不同的出手速度，确定最佳出手角度。 比较掷远结果对出手速度和出手角度的灵敏性。 二、问题分析 针对如何使铅球掷得最远，只需求得铅球在空中停留时间以及铅球在水平方向的速度即可，铅球投掷后在空中停留的时间可以凭借铅球投掷后在垂直方向上先以向上的速度运动到静止，再做自由落体运动落到地面求出。【1】
标准铅球区面积
标准铅球区面积 铅球是田径运动中重要的一项，铅球场的大小有严格的标准。快跟小编一起去了解下吧。 标准铅球场的面积 投掷区 在铅球、铁饼、链球比赛中，运动员都是在投掷圈中站立开始投掷。投掷圈外围是金属镶边，有6毫米厚，顶端涂白。投掷时，运动员不能接触铁边的顶端或者投掷圈以外的地面。铅球和链球的投掷圈直径2.135米，铁饼的投掷圈稍大一点，直径2.5米。 圈内地面由水泥或者有相似的硬度又能防滑的物质构成，它的高度略低于地面高度。铅球投掷圈的正前方放着一个木质的抵趾板，用来防止运动员滑出圈外。运动员可以碰抵趾板的内侧，但不能碰抵趾板的顶部。 落地区 在所有投掷比赛中，落地区都是草坪或者其它能留下印记的物质构成的平坦扇形区域。每一个扇形区由5厘米宽的白线分开(白线5厘米宽不包括在落地区之内)。铅球、链球和铁饼比赛的落地区的扇面角度是34.92度，标枪比赛约为29度。 在奥运会和世界性田径比赛中使用的铅球应该用实心的铁、铜或者其它任何硬度不低于铜的金属制成。铅球的外形必须是球形，表面
必须光滑。 铅球的竞赛规则 在比赛过程中，运动员如果有下列违反规则的行为，则会被判犯规，成绩无效：①超出时间限制; ②投掷铅球和标枪技术不符合规则规定(规则要求铅球和标枪必须由单手从肩上掷出); ③在投掷过程中，身体和器械的任何一部分不得触及投掷圈铁圈上沿或圈外的地面和标枪投掷弧、延长线以及线以外地面任何一部分，包括铅球抵趾板的上面，否则即为投掷失败; ④只有当器械落地以后，运动员才允许离开投掷圈或助跑道。标枪运动员在投出的枪落地前，不能在投掷后转身完全背对其投出的标枪。完成投掷后，链球、铁饼和铅球运动员必须从投掷圈后半圈的延长线后面退出。标枪运动员必须从投掷弧以及延长线以后退出; ⑤在没有犯规的情况下，参赛者可以中止已开始的试掷动作，将器材放下以后暂时离开投掷区，并重新开始，但是必须在规定的时限内完成投掷; ⑥参赛者可以在比赛期间离开比赛区域，但必须由裁判员许可并由裁判员陪伴; ⑦比赛过程中，运动员不能在比赛场地使用以下电子设备：摄像机、便携式录放机、收音机、CD机、报话机、手机、MP3以及类似的电子设备。
铅球投掷的动作结构和发力顺序
铅球投掷的动作结构和发力顺序 在中学体育课程铅球投掷技术教学中，绝绝大部分学生因为年龄和技术基础的限制，往往难以在短短几节课有限的时间里理解原地铅球投掷技术的的动作结构和要领，因而难以把握发力顺序，只注意手臂用力，只能做到直接伸臂用力推球，忽略了蹬地、摆体、挺髋、转身、挺胸抬头等一系列连贯动作。致使自身的力量不能完全用上，形成了有劲用不上的现象。 根据多年的教学经验，为了学生尽快的理解和掌握铅球投掷技术，根据学生存有的问题和理解水平，我设计了一种有效的辅助练习手段——实心球辅助练习：“原地侧向肩扛实心球”练习。 “原地侧向肩扛实心球”练习（以右手者为例）： 一阶段练习： 右手掌心向下将1KG或2KGR的实心球压在右肩上，侧向投掷方向，两脚分立略宽于肩，身体右倾屈右膝，右腿发力蹬地，站直身体，用肩膀将实心球经头上向左前上方顶出。 二段练习： 右手掌心向下将实心球压在右肩上，侧向投掷方向，两脚分立略宽于肩，身体右倾屈右膝，右腿发力蹬地，站直身体并左转挺胸，用肩膀将实心球向前上方顶出。 这个辅助练习手段最大水准的简化了投掷技术，练习过程中因为掌心向下扶着实心球，臂、肘、腕环节无法用力，学生就能够把注意力集中到蹬——摆环节上，绝大部分学生只要两、三次练习就能明白由膝——髋——腰——肩自下而上的动作结构，做好蹬——摆衔接。 练习开始前还能够有一个插曲：请大家观摩，由体育委员用肩膀把老师推出三米距离。体育委员会下意识的按照生活中的经验弓腰屈膝，用力蹬地，然后推开老师。通过观摩学生们明白了，对付重物一定要用上全身的力量才行，那么对付铅球这个重物投掷，也得采用同样的办法。 学生都会觉得这个辅助练习从一开始就非常有趣，练习的积极性很高，同时这个辅助练习为完整技术的学习打下了很好的基础。 经过这个教学环节，绝绝大部分学生就能够较好的在随后课程的完整技术练习中把握铅球投掷的动作结构和发力顺序。 “原地侧向肩扛实心球”练习实际上是将铅球投掷技术完整动作实行合理分解，紧扣基础环节教学重点和学生心理过程，并依据学生已有的生活经验而设计的行之有效的教学手段。这个辅助练习手段具有较高的实效性，成功的解决了教学中存有的问题。
数学建模试卷及参考答案
数学建模试卷及参考答案 一．概念题（共3小题，每小题5分，本大题共15分） 1、一般情况下，建立数学模型要经过哪些步骤？（5分） 答：数学建模的一般步骤包括：模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。 2、学习数学建模应注意培养哪几个能力？(5分) 答：观察力、联想力、洞察力、计算机应用能力。 3、人工神经网络方法有什么特点？(5分) 答：（1）可处理非线性；（2）并行结构．；（3）具有学习和记忆能力；（4）对数据的可容性大；（5）神经网络可以用大规模集成电路来实现。 二、模型求证题（共2小题，每小题10分，本大题共20分） 1、某人早8:00从山下旅店出发,沿一条路径上山,下午5:00到达 山顶并留宿.次日早8:00沿同一路径下山,下午5:00回到旅店. 证明:这人必在2天中同一时刻经过路途中某一地点(15分) 证明: 记出发时刻为,到达目的时刻为,从旅店到山顶的路程为s. 设某人上山路径的运动方程为f(t), 下山运动方程为g(t)是
一天内时刻变量，则f(t)(t)在[]是连续函数。 作辅助函数F(t)(t)(t),它也是连续的， 则由f(a)=0(b)>0和g(a)>0(b)=0,可知F （a ）<0, F(b)>0, 由介值定理知存在t0属于()使F(t0)=0, 即f(t0)(t0) 。 2、三名商人各带一个随从乘船过河，一只小船只能容纳二人，由他们自己划行，随从们秘约，在河的任一岸，一旦随从的人数比商人多，就杀人越货，但是如何乘船渡河的大权掌握在商人们手中，商人们怎样才能安全渡河呢？(15分) 解:模型构成 记第k 次渡河前此岸的商人数为k x ，随从数为k y ，1，2,........， k x ，k y =0，1，2，3。将二维向量k s =（k x ，k y ）定义为状态。安全 渡河条件下的状态集合称为允许状态集合，记做S 。 ()}{2,1;3,2,1,0,3;3,2,1,0,0|,======y x y x y x y x （3分） 记第k 次渡船上的商人数为k u 随从数为k v 将二维向量k d =（k u ， k v ）定义为决策。允许决策集合记作 D ，由小船的容量可知 (){2 ,1,0,,1|,=≤+≤v u v v u v u } （3分） 状态 k s 随 k d 的变化规律是： 1 +k s = k s +()k k d *-1
完整的数学建模铅球投掷
承诺书 我们仔细阅读了四川理工学院大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料)，必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写)： C 我们的参赛报名号为(如果设置报名号的话)： 所属学校(请填写完整的全名)：四川理工学院黄岭校区 参赛队员(打印并签名) ：1. 2. 3. 日期： 2012 年 05 月21 日
编号专用页 评阅编号(由评委团评阅前进行编号)：评阅记录表
铅球投掷问题 摘要 本文通过对投掷铅球的水平距离的讨论，研究了根据实际怎样控制水平距离的因素，才能使得铅球飞行更远．运用了力学知识，抛物线规律及数学软件的辅助，建立了各种最佳投掷模型。即运动员应该根据自身的的具体身高与其习惯的出手姿势计算并得出最佳的出手角度，一般而言使出手速度在14m/s左右，对应的出手角度在37.2707°左右时能使得投掷距离最大，而且可以通过各种方式.增大手与铅球间的摩擦力，同时采用旋转投掷法，从腰间发力，在投掷点采用前后脚交替等方法可达到增大初速度从而增加投掷距离的作用． 关键词：铅球投掷投掷距离出手角度出手速度最佳
一、问题的提出 铅球的投掷运动是运动员单手托住7.264kg(16磅)重的铅球在直径为2.135m的投掷圆内将铅球掷出并且使铅球落入开角为45o的有效扇形区域内。以铅球的落地点与投掷圆间的距离度量铅球投掷的远度，并以铅球投掷远度的大小评定运动员的成绩。如图1： 图1 铅球投掷场地 根据优秀运动员的投掷数据看出他们的投掷角度一般为35°—41°,出手速度一般为13.1m/s—14.1m/s，出手高度一般为1.9m—2.1m……………[1]。需解答一下问题： 1.建立数学模型，将预测的投掷距离表示为出手速度、出手角度，找出最佳出手角度。 2.由于出手速度与出手角度相互影响,并同时影响出手距离,应该怎样对出手速度与出手角度折中,才能得到最大的出手距离。 3.分析影响铅球投掷距离的因素，根据结果分析教练员对运动员训练的目标和方向。 二、基本假设 1. 铅球是个质点。 2.忽略空气阻力。 h：出手高度 v：出手速度 ：出手速度与水平面的夹角
数学建模题目及答案
09级数模试题 1. 把四只脚的连线呈长方形的椅子往不平的地面上一放，通常只有三只脚着地，放不稳，然后稍微挪动几次，就可以使四只脚同时着地，放稳了。试作合理的假设并建立数学模型说明这个现象。 （15分） 解：对于此题，如果不用任何假设很难证明，结果很可能是否定的。 因此对这个问题我们假设 ： （1）地面为连续曲面 （2）长方形桌的四条腿长度相同 （3）相对于地面的弯曲程度而言，方桌的腿是足够长的 （4）方桌的腿只要有一点接触地面就算着地。 那么，总可以让桌子的三条腿是同时接触到地面。 现在，我们来证明：如果上述假设条件成立，那么答案是肯定的。以长方桌的中心为坐标原点作直角 坐标系如图所示，方桌的四条腿分别在A 、B 、C 、D 处，A 、B,C 、D 的初始位置在与x 轴平行，再假设有一条在x 轴上的线ab,则ab 也与A 、B ，C 、D 平行。当方桌绕中心0旋转时，对角线 ab 与x 轴的夹角记为θ。 容易看出，当四条腿尚未全部着地时，腿到地面的距离是不确定的。为消除这一不确定性，令 ()f θ为A 、B 离地距离之和， ()g θ为C 、D 离地距离之和，它们的值由θ唯一确定。由假设（1）， ()f θ,()g θ均为θ 的连续函数。又由假设（3），三条腿总能同时着地， 故 ()f θ()g θ=0必成立（?θ ）。 不妨设 (0)0f =,(0)0g >g （若(0)g 也为 0，则初始时刻已四条腿着地，不必再旋转），于是问题归 结为： 已知 ()f θ,()g θ均为θ 的连续函数， (0)0f =,(0)0g >且对任意θ 有 00()()0f g θθ=，求证存 在某一0θ，使00()()0f g θθ=。 证明：当θ=π时，AB 与CD 互换位置，故()0f π>，()0g π=。作()()()h f g θθ θ=-，显然，() h θ也是θ的连续函数，(0)(0)(0)0h f g =-<而()()()0h f g πππ=->，由连续函数的取零值定 理，存在0θ，0 0θπ<<，使得0()0h θ=，即00()()f g θθ=。又由于00()()0f g θθ=，故必有 00()()0f g θθ==，证毕。 2.学校共1000名学生，235人住在A 宿舍，333人住在B 宿舍，432人住在C 宿舍。学生 们要组织一个10人的委员会，试用合理的方法分配各宿舍的委员数。（15分） 解：按各宿舍人数占总人数的比列分配各宿舍的委员数。设：A 宿舍的委员数为x 人，B 宿舍的委员数为y 人，C 宿舍的委员数为z 人。计算出人数小数点后面的小数部分最大的整数进1，其余取整数部分。 则 x+y+z=10；
2004年数学建模试题及答案
2004数学建模试题及答案 1．设某产品的供给函数)(p ?与需求函数)(p f 皆为线性函数： 9)(, 43)(+-=+=kp p f p p ? 其中p 为商品单价，试推导k 满足什么条件使市场稳定。 解：设Pn 表示t=n 时的市场价格，由供求平衡可知： )()(1n n p f p =-? 9431+-=+-n n kp p 即： k p k p n n 5 31+- =-经递推有： k k p k k k k p k p n n n n n n 5 )3 ()3 (5)53(31 1 02?-+ ?-=++-?-=-=-∑ p 表示初始时的市场价格:∞→ 时当n 若即市场稳定收敛则时,,30,13 n p k 即k <<<-。某植物园的植物基因型为AA 、Aa 、aa ，人们计划用AA 型植物与每种基 因型植物相结合的方案培育后代（遗传方式为常染色体遗传），经过若干代后，这种植物后代的三种基因型分布将出现什么情形？总体趋势如何？ 依题意设未杂交时aa 、Aa 、AA 的分布分别为000,,a c b ，杂交n 代后分别为an bn cn (向为白分手) 由遗传学原理有： ??? ? ? ???? ++?=?++=?+?+?=---------111111111210021000n n n n n n n n n n n n c b a c c b a b c b a a 设向量T n n n n c b a x )..(= 1-?=n n X M x 式中 ???????? ????????=12100211000M 递推可得：0X M X n n ?= 对M 矩阵进行相似对角化后可得： ???? ? ??? ??=Λ100 021 000 其相似对角阵
投掷铅球的方法
投掷铅球的方法 01持球阶段持球阶段又分为握球和持球。 握球是练习者用手指握住铅球球体，手指力量好的同学可以用四指分开的方式握球，手指力量较差的同学可用四指并拢的方式握球。 持球使学生将铅球之余右下颚和肩窝处并用手指抵制铅球，持球的位置一定要正确，否则出球时会造成掉球或脱手。 02预备姿势两脚前后开立，前脚的脚尖与后脚的脚后跟在一条直线上，前腿伸直，后腿膝关节向内扣，力量压在后腿的前脚掌上，上体向后弯曲，双肩与投掷方向垂直，腰部充分扭紧。 03最后用力阶段最后用力阶段是从左脚落地到铅球离手。 最后用力阶段是从后脚瞪转开始的，瞪转开始后，积极送髋，形成超越器械的反弓形动作，在左臂的引导下，上体迅速挺胸抬起，此时右臂也开始大臂带动小臂发力推球，铅球在离手的一瞬间，手指拨球。 04维持平衡铅球离手的同时，人体向前用力，身体前冲，此时要迅速交换支撑腿，并降低重心。 05双手扔： 后脚蹬地的同时，挥动手臂投球，球出手时还要考虑到出手的角度问题，一定要在头上方出手，让球呈45度抛物线抛出。 很多学生投出的实心球运行路线是一条直线，这样很影响成绩。 在一连串过程中，要讲究力的传到协调，从后脚蹬的反作用力，
通过腰部的传递并增加力量，讲这股力量传到，上体，最后上肢借助这股力量，并加之上肢力量，传到手掌，一气呵成将球抛出。 如果协调不好，然而起到反作用—减力。 06单手扔：推球时，右脚迅速用力蹬地，脚跟提起，右膝内转，右髋前送，使上体向左侧抬起，朝着投掷方向转动。 当身体左侧接近于地面垂直一刹那，以左肩为轴，右腿迅速伸直，身体转向投掷方向，挺胸、抬头，右肩用力向前送，右臂迅速伸直将球向前上方约40-42度角左右推出(图)。 球离手时手腕要用力，并用手指拨球。 与推球的同时，左腿用力向上蹬直，以增加铅球向前和向上的力量。 球出手后，，右腿迅速与左脚交换，左腿后举，降低身体重心，缓冲向前的力量，以维持身体的平衡。 在这过程中，关键是腰部的力量和下肢的力量，力的传递跟加强跟双手扔大致相当，不同之处是增加了腰部的旋转力。 这一系列的动作如果协调不好，也起到反作用—减力。 扔实心球，关键是身体各部位的协调和瞬间爆发力，并不一定说手臂力量大的人就扔的远。
铅球的比赛规则
铅球的比赛规则 国际比赛规则第181条推铅球 比赛 1．应抽签决定运动员试掷顺序。 2．运动员超过8人，应允许每人试掷3次，有效成绩最好的前8名运动 员可再试掷3次，试掷顺序与前3次试掷后的排名相反。如果在第3次试掷结 束后出现第8名成绩相等，按规则第146条3处理。当比赛人数只有8人或少 于8人时，每人均可试掷6次。 3．比赛开始前，运动员可在比赛场地练习试掷，练习组应按抽签排定的顺序进行，并始终处于裁判员的监督之下。 4．一旦比赛开始，运动员不得持器械练习，无论持器械与否，均不得使用投掷或落地区以内地面练习投掷。 5、应从投掷圈内将铅球推出。运动员必须从静止姿势开始试掷。允许运动员触及铁圈和抵趾板的内侧。 6、应用单手从肩部将铅球推出。当运动员进入圈内开始试掷时，铅球应抵住或靠近颈部或下颌，在推球过程中持球手不得降到此部位以下。不得将铅球 置于肩轴线后方。 7、（a）不允许使用任何装置对投掷时的运动员进行任何帮助，例如使用 带子将两个或更多的手指捆在一起。除了开放性损伤需要包扎以外，不得在手 上使用绷带或胶布。 （b）不允许使用手套。 （c）为了能更好地持握铅球，运动员可使用某种适宜物质，但仅限于双手。 （d）为了防止手腕受伤，运动员可在手腕处缠绕绷带。 （e）为防止脊柱受伤，运动员可系一条皮带或其他适宜材料制成的带子。 （f）不允许运动员向圈内或鞋底喷洒任何物质。 8、运动员进入圈内开始投掷后，如果运动员身体的任何部位触及圈外地面，或触及铁圈和抵趾板上面，或以不符合规定的方式将铅球推出，均判为一次投 掷失败。 9、如果在投掷中未违反上述规定，运动员可中止已开始的投掷，可将器械方在圈内或圈外，在遵守本条第12款的前提下，可以离开投掷圈，然后返回圈内从静止姿势重新开始投掷。 注：本款中允许的所有行为应包括在规则第142条4中规定的一次投掷的 时限之内。 10、铅球必须完全落在落地区角度线内沿以内，试掷方为有效。 11、每次有效试掷后，应立即测量成绩。从铅球落地痕迹的最近点取直线 量至投掷圈内沿，测量线应通过投掷圈圆心。
数学建模习题答案
数学建模部分课后习题解答 中国地质大学 能源学院 华文静 1.在稳定的椅子问题中，如设椅子的四脚连线呈长方形，结论如何？ 解： 模型假设 （1） 椅子四条腿一样长，椅脚与地面接触处视为一点，四脚的连线呈长方形 （2） 地面高度是连续变化的，沿任何方向都不会出现间断（没有像台阶那样的情况）， 即从数学角度来看，地面是连续曲面。这个假设相当于给出了椅子能放稳的必要条件 （3） 椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。为了保证这一点，要求对于椅脚的间 距和椅腿的长度而言，地面是相对平坦的。因为在地面上椅脚间距和椅腿长度的尺寸大小相当的范围内，如果出现深沟或凸峰（即使是连续变化的），此时三只脚是无法同时着地的。 模型建立 在上述假设下，解决问题的关键在于选择合适的变量，把椅子四只脚同时着地表示出来。首先，引入合适的变量来表示椅子位置的挪动。生活经验告诉我们，要把椅子通过挪动放稳，通常有拖动或转动椅子两种办法，也就是数学上所说的平移与旋转变换。然而，平移椅子后问题的条件没有发生本质变化，所以用平移的办法是不能解决问题的。于是可尝试将椅子就地旋转，并试图在旋转过程中找到一种椅子能放稳的情形。 注意到椅脚连线呈长方形，长方形是中心对称图形，绕它的对称中心旋转180度后，椅子仍在原地。把长方形绕它的对称中心旋转，这可以表示椅子位置的改变。于是，旋转角度θ这一变量就表示了椅子的位置。为此，在平面上建立直角坐标系来解决问题。 设椅脚连线为长方形ABCD,以对角线AC 所在的直线为x 轴，对称中心O 为原点，建立平面直角坐标系。椅子绕O 点沿逆时针方向旋转角度θ后，长方形ABCD 转至A1B1C1D1的位置，这样就可以用旋转角） 0（πθθ≤≤ 表示出椅子绕点O 旋转θ后的位置。 其次，把椅脚是否着地用数学形式表示出来。当椅脚与地面的竖直距离为零时，椅脚就着地了，而当这个距离大于零时，椅脚不着地。由于椅子在不同的位置是θ的函数，因此，椅脚与地面的竖直距离也是θ的函数。 由于椅子有四只脚，因而椅脚与地面的竖直距离有四个，它们都是θ的函数，而由假设（3）可知，椅子在任何位置至少有三只脚同时着地，即这四个函数对于任意的θ，其函数值至少有三个同时为0。因此，只需引入两个距离函数即可。考虑到长方形ABCD 是对称中心图形，绕其对称中心O 沿逆时针方向旋转180度后，长方形位置不变，但A,C 和B,D 对换了。因此，记A ，B 两脚与地面竖直距离之和为)(θf ，C,D 两脚之和为 )(θg ，其中[]πθ，0∈，使得)()(00θθg f =成立。 模型求解 如果0)0()0(==g f ，那么结论成立。