数学建模——减肥计划修改学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPT 页数:17 大小:302KB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学问题描述:在国人初步过上小康生活以后,不少自感肥胖的人纷纷奔向减肥食品的柜台。可是大量事实说明,多数减肥食品达不到减肥的目的,或者即使能减肥一时,也难以维持下去。许多医生和专家意见是,只有通过控制饮食和运动(yùndòng),才能在不伤害身体的条件下,达到减轻体重并维持下去的目的。问题分析:1通常,人体重的变化是由于体内的能量守恒遭到破坏。人通过饮食吸收热量并转化为脂肪等,导致(dǎozhì)体重增加;又由于代谢和运动消耗热量,引起体重减少。2做适当的假设就可以得到体重变化的关系。3减肥应不伤身体,这可以用吸收热量不要过少,减少体重不要过快来表达模型假设:体重增加正比于吸收的热量,平均每8000kcal增加1kg(1kcal=4.2kj);正常代谢引起的体重减少正比于体重,每周每公斤体重消耗热量一般在200kcal~320kcal,且因人而异(yīnrénéryì);运动引起的体重减少正比于体重,且与运动形式有关;为了安全与健康,每周体重减少不宜超过1.5kg,每周吸收热量不少于10000kcal建立模型(móxíng):某甲体重100千克,目前每周吸收20000千卡热量,体重维持不变。现欲减肥至75千克。减肥(jiǎnféi)计划:基本模型:K:表示第几周;ω(k):表示第k周的体重;C(k):表示第k周吸收的热量;α:表示热量转换系数[α=1/8000(kg/kcal)];β:表示代谢(dàixiè)消耗系数(因人而异)体重变化基本方程其中β’=β+β1β1为增加运动时的代谢消耗系数,由运动的形式(xíngshì)和时间决定.模型求解:先确定甲不运动时的代谢消耗系数β。根据(gēnjù)已知条件c=20000kcal,α=1/8000,ω=100kg不变,由基本模型得ω=ω+αc-βω推出β=0.025这相当于每周每公斤体重消耗热量20000/100=200kcal。从假设2知,甲的代谢消耗很弱,所以吃得多必将导致他变胖再确定甲运动后的代谢消耗系数β1经调查一下各项运动每小时每公斤体重消耗的热量:跑步跳舞乒乓自行车(中速)游泳(50米/分)7.03.04.42.57.9记表中热量消耗γ,每周运动时间t,利用增加(zēngjiā)运动后的基本模型,其中β’=β+β1,β1=αγt,即ω(k+1)=ω(k)+αc(k+1)-(β+αγt)ω(k)试取β1=αγt=0.003,即γt=24则β’=0.028第一阶段:要求每周体重减少(jiǎnshǎo)b=1kg,吸收热量减至下限cmin=10000kcal,即ω(k)-ω(k+1)=1,ω(0)-ω(k)=bkω(k+1)=ω(k)+αc(k+1)-β’ω(k)根据α,β’,b,cmin已知,取β1=0.03β’=0.028,有C(k+1)=14400-224k≥cmin=10000得k≤19.6,即第一阶段共19周,按照C(k+1)=14400-224k吸收热量(rèliàng),可使体重每周减1kg,至第19周末可减至81kg75=0.972n(90-45)+45解得n=7,即每周吸收(xīshōu)热量保持在下限,再过7周就可减至75kg第三阶段:若要维持75kg的体重,最简单的方案是找出每周吸收热量(rèliàng)保持某常数c,使ω(k)不变。由上式ω(k+1)=ω(k)+αc(k+1)-(β+αγt)ω(k)ω=ω+αc-(β+αγt)ωC=(β+αγt)ω/α若不运动β1=αγt=0,得c=15000kcal;若运动,则c=16800kcal减肥(jiǎnféi)建议内容(nèiróng)总结