高分求教几道数学建模题,急急急。。。。

做出一道每题再追加50分!!!!!!

1.把长方形椅子放地面上,通常只有三只脚着地,放不稳,然后只要稍挪动几下,就可以四只脚同时着地,放稳了,试用数学知识证明一下?
2.37支球队进行冠军争夺赛,每轮比赛中出场的每两支球队中的胜者及轮空者进入下一轮,直至比赛结束。问共需进行多少场比赛,共需进行多少轮比赛。如果是n支球队比赛呢。
3.某人家住T市在他乡工作,每天下班后乘火车于6:00抵达T市车站,他的妻子驾车准时到车站接他回家。一日他提前下班搭早一班火车于5:30抵达T市车站,随即步行回家,他的妻子像往常一样驾车前来,在半路上遇到他,即接他回家,此时发现比往常提前了10分钟。问他步行了多长时间。

第1个回答  2009-11-10
关于第一题你如果学过拓扑就很容易列出有效的方程。如果不了解,就现假设面密度均匀,从重心分部向异性出发来讨论。第二题看上去是组合问题,实质上分布的成分多。第三题同时应用等式及不等式,全面考虑速度的极端情况。当然,你若了解四维时空图会更方便。
第2个回答  2009-11-13
1.把邮箱号发给我[email protected],我把解答文档发给你。(下面解答无图片)

椅子能在不平的地面上放稳吗?

把椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然而只要稍挪动几次,就可以四脚着地,放稳了。下面用数学语言证明。

一、 模型假设
对椅子和地面都要作一些必要的假设:
1、 椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触可视为一个点,四脚的连线呈正方形。
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),即地面可视为数学上的连续曲面。
3、 对于椅脚的间距和椅脚的长度而言,地面是相对平坦的,使椅子在任何位置至少有三只脚同时着地。

二、模型建立
中心问题是数学语言表示四只脚同时着地的条件、结论。
首先用变量表示椅子的位置,由于椅脚的连线呈正方形,以中心为对称点,正方形绕中心的旋转正好代表了椅子的位置的改变,于是可以用旋转角度 这一变量来表示椅子的位置。
其次要把椅脚着地用数学符号表示出来,如果用某个变量表示椅脚与地面的竖直距离,当这个距离为0时,表示椅脚着地了。椅子要挪动位置说明这个距离是位置变量的函数。
由于正方形的中心对称性,只要设两个距离函数就行了,记A、C两脚与地面距离之和为 ,B、D两脚与地面距离之和为 ,显然 、 ,由假设2知f、g都是连续函数,再由假设3知 、 至少有一个为0。当 时,不妨设 ,这样改变椅子的位置使四只脚同时着地,就归结为如下命题:
命题 已知 、 是 的连续函数,对任意 , * =0,且 ,则存在 ,使 。

三、模型求解
将椅子旋转 ,对角线AC和BD互换,由 可知 。令 ,则 ,由f、g的连续性知h也是连续函数,由零点定理,必存在 使 , ,由 ,所以 。

四、模型的进一步讨论

Ⅰ.考虑椅子四脚呈长方形的情形
设A、B两脚与地面之和为 ,C、D两脚与地面距离之和为 , 为AC连线与x轴正向的夹角(如图2所示)。显然 、 ,由假设2知f、g都是连续函数,再由假设3知 、 至少有一个为0。当 时,不妨设 ,这样改变椅子的位置使四只脚同时着地,就归结为如下命题:
命题 已知 、 是 的连续函数,对任意 , * =0,且 ,则存在 ,使 。

图2 长方形椅脚
将椅子绕对称中心旋转180°(π),正方形ABCD变成了C’D’A’B’(如图2),即AB与CD互换,由 可知 。令 ,则 ,由f、g的连续性知h也是连续函数,由零点定理,必存在 使 ,即 ,由 ,所以 。
Ⅱ.考虑椅子四脚呈不规则四边形(即任意四边形)的情形
在椅子四脚连线所构成的四边形ABCD的内部任取一点O,作为坐标原点,建立直角坐标系,记AO与x轴正向夹角为 ,记A、B两脚与地面距离之和为 ,C、D两脚与地面距离之和为 ,根据假设3不妨设当 时, ,将椅子逆时针旋转一定角度,使A、B两脚与地面之和为0,此时,AO与x轴正向的夹角变为 ,由假设3(任意时刻椅子至少有3只脚着地)易知当 , ,令 ,则 ,由f、g的连续性知h也是连续函数,由零点定理,必存在 , ,使 ,即 ,由 ,所以 。

图3 不规则四边形

五、评 注
模型巧妙在于用已元变量 表示椅子的位置,用 的两个函数表示椅子四脚与地面的距离。利用正方形的中心对称性及旋转90°并不是本质的。我们在模型的进一步讨论中更证实了更一般的结论:四脚连线为不规则四边形的椅子能在不平的地面上放稳。

2.37支球队进行冠军争夺赛,每轮比赛中出场的每两支球队中的胜者及轮空者进入下一轮,直至比赛结束。也就是说每场比赛只淘汰一支球队,因此37支球队进行冠军争夺赛必须淘汰掉36支球队,即必须进行36场比赛。
37支球队进行冠军争夺赛,第一轮后剩余18+1支球队,第二轮后剩余9+1支球队,第三轮后剩余5支球队,第四轮后剩余2+1支球队,第五轮后剩余1+1支球队,第六轮后剩余1支球队,即产生了冠军。
假设共需进行x轮比赛,则用算式计算就是
2^(x-1)<37≤2^x
解得x=6轮,与上面分析相同。
同理,如果是n支球队比赛,根据上述分析,则应该进行n-1场比赛,而比赛轮数则要通过方程
2^(x-1)<n≤2^x
计算求出。
假如n=2,那么解得x=1,表示两支球队争冠只需进行一轮比赛
假如n=3,那么解得x=2,表示3支球队争冠共需进行两轮比赛
假如n=4,那么解得x=2,表示4支球队争冠共需进行两轮比赛

3.首先,我们画一个示意图,如下
平常情况:
家 乘车 中点 乘车 T市车站
(t1时刻)|→——————→|→——————→|(6:00)
家 乘车 中点 乘车 T市车站
(t2时刻)|←——————←|←——————←|(6:00)

某日情况:
家 乘车 中点 步行 T市车站
(t1时刻)|→——————→|←——————←|(5:30)
家 乘车 中点
(t3时刻)|←——————←|
由题意知t3时刻比t2时刻早10分钟,而这10分钟,如果是在平时的话,应该是用在他妻子开车从中点到T市车站再返回到中点,也就是说他妻子开车从中点到T市车站只需5分钟,而从家到T市车站只需要10分钟。
平常他妻子都是6:00到达车站接他,由此可以推断出他妻子是5:50从家开车出发的,平常他们回到家是6:10,某日他们比往常提前了10分钟回家,因此某日回家时间是6:00.
他妻子从家开车到中点只需5分钟,也就是说他们5:55时刻在中点相遇了,因此他走了5:55-5:30=25分钟。

更进一步我们还可以推出他妻子开车速度是他步行速度的5倍。因为他步行的25分钟路程他妻子开车只需5分钟。本回答被提问者采纳
第3个回答  2009-11-11
很多资料书上都有第一题的答案的,很详细。
先做模型假设:
椅子四条腿一样长,四角连线为正方形;
地面连续变化;
地面相对平坦,使椅子在任何位置至少三脚着地。
设四脚为A,B,C,D,AC两脚与地面距离之和为f(θ),BD两脚之和为给g(θ)
可归结为以下数学命题:
已知f(θ)和g(θ)是θ的连续函数,对任意θ,f(θ)*g(θ)为0,且g(θ)为0,证明存在θ0,使得f(θ0)=g(θ0)=0.
证明:将椅子旋转90度,对角线AC和BD互换,由g(0)=0和f(0)>0得g(π/2)=0.
令h(θ)=f(θ)-g(θ),则h(0)>0和h(π/2)<0.由f和g的连续性知h也连续,由连续函数的基本性质,必存在θ0,f(θ0)=g(θ0
又f(θ0)*g(θ0)=0,所以f(θ0)=g(θ0)=0.
第4个回答  2009-11-11
第二题是n-1