∑数理工坊
← 返回实验地图

第 1 章 · 建立数学模型

先包一个饺子:从尺寸实验发现尺度律

先预测,再用不同尺寸的简化“球形饺子”发现面积与体积的增长速度。

插值与拟合回归分析入门约 35 分钟

这一次,试着回答

  • 先写下预测再运行:半径加倍时,一个饺子的馅和皮各增加几倍?
  • 把总面积额外乘以1.15模拟接缝损耗,结论会变吗?
  • 记录你发现的一个失败假设,并设计一组真实测量数据检验它。
  • 给这个模型分类:它是确定的还是随机的、静态的还是动态的?把实验记录整理成问题—假设—结果—局限四段。

按自己的节奏做实验

01

先预测

读清问题和假设,运行之前先写下你的猜想。

02

再运行

打开实验,使用 Shift + Enter 逐格运行。观察代码、表格和图像如何联系起来。

03

改变一个条件

修改参数,比较结果。让实验帮你发现模型的边界。

04

解释你的发现

完成验证和反思问题,保存属于自己的结论。

对照教材,一节一练

§ 1.1 · 方法导读

选择你能测量的一种食物或容器,写明真实对象、可观察量和模型变量;测量至少五组尺寸,比较真实形状与球形近似的偏差。

§ 1.2 · 方法导读

用总面皮用量与总馅体积计算两种尺寸方案的节省比例,再列出“节省面皮”之外的两个现实目标,解释模型对决策的帮助与边界。

§ 1.3 · 核心实验

将半径分别扩大到原来的1.5倍和2倍,记录每个饺子的表面积、体积与固定馅总量下的面皮用量,验证尺度指数。

§ 1.6 · 方法导读

为饺子实验写完整实验日志:问题、变量表、假设、计算、检验、改进;给模型增加接缝损耗,再记录结论变化。

§ 1.7 · 延伸实验

把现有模型归为静态、确定性、连续变量模型;给半径加入测量噪声重复计算,说明它如何变成随机模型。

§ 1.8 · 方法导读

独立提出一个尺寸优化问题,先写预测再运行代码;与同伴交换实验日志,要求对方只凭你的假设和参数复现结果,并修订无法复现的步骤。

教材与算法对照

《数学模型(第六版)》第 1 章 · 1.1、1.2、1.3、1.6、1.7、1.8

算法资料章节:9、12

本实验为原创配套学习材料,按核心实验、延伸实验或方法导读标明对应关系;并非教材原题、训练题或配套数据的逐题复现。