1.14
数学建模涉及使用数学概念来表示和解决现实世界中的问题。
一个常见的例子是利用速度、时间与距离之间的关系来模拟运动。
假设一艘摩托艇在静水中的速度为25千米/小时。该艇逆流而上需要20分钟(即三分之一小时),顺流返回需要15分钟(即四分之一小时)。两个方向行驶的距离相同。求水流的速度是多少?
河流的水流改变了船的有效速度——在上游降低速度,在下游提高速度。
设一个变量表示当前的速度。
逆流而上时,有效速度为每小时 25 公里减去水流速度。顺流而下时,有效速度为每小时 25 公里加上水流速度。
上游距离等于有效速度乘以三分之一小时;下游距离则等于有效速度乘以四分之一小时。
由于距离相等,每次行程的速度与时间的乘积也必须相等。
解此方程可得水流速度约为 3.57 千米每小时。
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