数学思维,数学教学与问题解决

问题是数学的心脏,问题是引导研究的,提出和发现数学问题是数学思维的起步.数学问题解决体现了数学思维的目的、过程和基本方法,是创造性的思维活动.问题解决作为教学方法,能体现知识的涵义和应用价值.     

数学家货郎问题的计算复杂性研究

货郎问题(TSP)是研究计算复杂性理论的经典问题.在货郎问题的基础上,提出"数学家货郎问题"(MTSP).经过研究发现,数学家货郎问题是一个典型的NP类问题,但它却不属于P类问题.因此,数学家货郎问题是一个NP类问题与P类问题不相等的例证.     

基于遗传算法的大学课程表问题研究

课程表问题是时间表问题之一 ,也是 NP难问题 .根据大学授课形式的特点建立了大学课程表问题的数学模型 ,给出了求解该问题的遗传算法 .根据模型和大学课程表问题的特点设计了一种全新的编码 ,提出了一种新形式的交叉方式 .实验结果表明该方法是可行和有效的 .     

试析中考试卷中的开放性问题

所谓开放性问题,是相对于传统问题而言的.两者的主要区别在于:传统问题的条件是完备的、结论是确定的.开放性问题是:或者条件不完备、或者结论不确定、不唯一,需要解题者自己去探索.     

基于创新教育理念的问题解决策略

1.引言在河南省教育学会的大力支持下,我们成立了河南省教育学会创新教育专业委员会,我们对创新教育的研究可以说是刚刚起步.创新教育是以培养学生创新精神和创新能力为基本价值取向的教育.在高中数学教学中如何培养学生的创新意识、创新精神和创新能力是我们专业委员会重点研究的一个课题.当代美国著名数学家哈尔莫斯(P.R.Halmos)曾说:问题是数学的心脏.那么从某种意义上可以进一步说,数学学习的实质就是问题解决.基于创新教育理念,高中数学教学应该通过问题的提出、问题的分析、问题的讨论、问题的解决、问题的运用、问题的发展、问题的反思等七大环节来展开,从而推进整个数学学习过程,以培养学生的创新意识、创新精神和创新能力.本文重点研究了问题意识的培养、问题解决的思路、问题设计的原则、问题解决的误区.     

巧用转化思想 妙解数学问题

数学思想是数学知识的升华,是解决数学问题的灵魂,它渗透于整个数学的学习过程.数学思想方法理解掌握的好,对于提高我们的教学效果,促进学生解题能力的提升都有着不可小觑的作用.转化思想是解决数学问题的一种最基本的数学思想,在研究问题时,我们通常是将未知问题转化为已知问题,将复杂的问题转化为简单问题,将抽象的问题转化为具体问题,将实际问题转化为数学问题.下面就转化思想在教学中的应用作具体阐述.     

局部环上表矩阵为初等阵之积

表矩阵为初等阵之积的问题,是矩阵论中基本问题之一.一些矩阵方法能够具体操作也是赖于此问题的结论,但是一般环上,此问题尚无结果.本文对局部环,探讨此问题的解决.     

数学教学注重培养学生的提问能力

发现问题和提出问题是培养学生创新意识的基础.在义务教育阶段,数学课程标准强调在数学学习过程中培养学生“发现问题,提出问题与分析解决问题”的能力.诺贝尔物理奖获得者李政道博士也曾指出了提问题的重要性:“学习怎样问问题,这才是学问.普遍来说一般是学答,而不是学问.我认为,学答,并不是学问.但是,学答也是重要的,能够回答问题也是教育中很重要的一部分;可是,学会怎么样问问题,可能是更重要的一点,因为,有问题才有答案.你不能先有答案,再去找问题.而且很多的发展,尤其在科学上,都要问重要的关键性的问题,才可以影响大的发展.”     

求解最大团问题的熵正则化方法

最大团问题是组合优化的一个经典问题.在Motzkin和Straus的二次规划模型基础上,给出一种求解该问题的熵正则化算法.引进熵函数有两个目的,一是将问题的求解纳入信息论方法的框架,二是通过它的引进改善问题的凸性.几个标准考题的计算结果表明,该算法稳定有效.     

完全图上无限制性K Node Multicut问题的近似算法

Node Multicut问题是图论与组合优化的经典问题,无限制性node Multicut问题是它的一类子问题.而无限制性K node multicut问题是无限制性node multicut问题的进一步推广形式.主要研究了完全图上的无限制性k Node Multicut问题.首先将部分点覆盖问题(PVC)多项式时间...     

韩信点兵问题的求解公式

韩信点兵问题是研究带有余数的除法问题,有一定难度且比较抽象,其解决需要一定的解题技巧.近期笔者将多个带有余数的除法问题统一起来进行思考,并获得了具有两个余数问题的一个求解公式,统一地解决了该问题.公式的推导采用比较简单的方法,只用到基本的代数运算,该公式适用于一切有关的韩信点兵问题.文中给出了韩信点兵问题有解的条件：各除数两两互质.进一步提出韩信点兵问题和不定方程之间是互相可以转换的.它们实际上是同一个问题的两个方面,只是求解的未知数不同而已.     

2010年研究生数学建模竞赛A题综述

第七届全国研究生数学建模竞赛A题是生物信息学中的一个急需解决的问题.虽然有关问题的研究已经经历了十多年,但由于问题的复杂性,人们的认识还很局限,基本的结论大多还以定性的为主,定量的探讨正方兴未艾.对参赛队员来讲解决该问题是一个极大的挑战.研究生们在讨论该问题时,大多直接进行分类.然而对于一个小样本的学习问题,显然这样做是行不通的.所以问题的关键是从数学和生物学角度减少用于分类的特征数目.同时,对于获取的基因标签,需要从临床上或生物学角度找到验证.该问题的求解过程引导研究生们从数学建模走向解决实际问题.     

一种改进遗传算法在最大独立子集问题中的应用

最大独立子集问题是组合优化问题中的一个重要问题,该问题是一个NP难题,其目标是在一个环图中找到一个最大的独立子集.提出了一种改进的遗传算法来解决这个问题,用一种基于条件的遗传算子来代替通常的基于概率的遗传算子.实验结果表明提出的算法是有效的.     

求线性比试和问题的确定性全局优化算法

为求线性比试和问题的全局最优解,本文给出了一个分支定界算法.通过一个等价问题和一个新的线性化松弛技巧,初始的非凸规划问题归结为一系列线性规划问题的求解.借助于这一系列线性规划问题的解,算法可收敛于初始非凸规划问题的最优解.算法的计算量主要是一些线性规划问题的求解.数值算例表明算法是切实可行的.     

谈垂直化与水平化在数学教学中的应用

水平数学化是指由现实问题到数学问题的转化,是把情景问题表述为数学问题的过程,亦指数学问题的水平发展.垂直数学化是从符号到概念的转化或用符号解决数学问题,亦指数学问题的梯度发展,类似演绎推理.本文拟举例来谈谈垂直化与水平化在数学教学中的应用.     

精心设计问题串,提高课堂教学效益

问题是数学的心脏,数学的真正组成部分是问题和解.波普尔指出:知识的增长永远始于问题,终于问题——愈来愈深化的问题,愈来愈能启发大量新问题的问题.在数学教学中,从课堂提问到新概念的形成与确立     

具有线性减少加工时间的资源约束单机排序问题

讨论具有连续资源的单机排序问题.在这一模型中,工件的准备时间是所消耗资源的非负严格减少连续函数,工件的加工时间是开工时间的严格减少线性函数.考虑两类问题,第一类问题的目标函数是在满足最大完工时间限制条件下极小化资源消耗总量.第二类问题的目标函数是在满足资源消耗总量限制条件下极小化最大完工时间.对两类问题讨论了最优排序的某些特征.基于对问题的分析,分别给出了求解最优资源分配的方法.结果表明,加工时间为常数情况的结论对于加工时间是开工时间线性函数的情况仍然成立.     

“旋转”助解“问题串”

大家都说要培养创造能力,而提出问题是走向创造力的第一步.单纯的解题,包括做奥数题,是培养不出这种能力的.我们向大家推荐陆剑鸣老师的这篇《旋转助解问题串》,就是介绍如何提出自己的问题,而且是提出了一串问题,并研究解决自己提出的问题.通过这样的探究,逐步培养我们的创造能力和研究工作的能力.     

一个求解消失约束数学规划的部分光滑正则化方法（英文）

本文研究带有消失约束的数学规划问题.针对这一问题,我们提出了一种基于伪Huber函数的光滑正则化方法,该方法只对部分消失约束进行光滑化.对于新的光滑问题,我们证明Mangasarian-Fromovitz约束规格在某些情况下是成立的.我们也分析该方法的收敛性质,即,一个光滑正则化问题稳定点序列的聚点是原问题的T-稳定点,并给出光滑正则化问题稳定点序列的聚点是原问题的M-稳定点或S-稳定点的一些充分条件.最后初步的数值结果表明该方法是可行的.     

相同装卸工情况下装卸工问题的最优解

装卸工问题是一个新的NP困难的组合最优化问题,寻找其性能优良的近似算法是有重要的理论意义和实用价值的.相同装卸工情况下装卸工问题的系数矩阵是全么模矩阵,利用全么模矩阵的性质可以证明这种情况下的装卸工问题是多项式可解的.然而用全么模阵的性质还不能得到解的表达式.对这种情况下一辆货车的装卸工问题,用对偶单纯形法可得到最优解和最优值的解析表达式,从而可以把这个可解问题的最优值作为一般装卸工问题的近似值.这对于分析近似算法的性态是非常重要的.