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日志

男生追女孩数学模型

已有 557 次阅读2011-8-21 14:59 | 追女孩, 模型, 数学

一、问题分析      

男生追女生,对男生来说最重要的是学习、爱情两不误。因此我们引进男生的学业成绩函数 Y(t) 。

首先,我们不考虑男生的追求攻势,则影响该函数的因素主要是两个人的关系程度。为了便于分析,我们将两人的关系简化为女生对该男生的疏远度,于是引入疏远度函数 X(t) 。

问题就转化为求解 Y(t) 和 X(t) 的相互作用关系。利用微分,很容易就可以求出两者的关系。但现实中男生可能会对该女生**XX的追求攻势,因此还要考虑到追求攻势对模型的影响。而追求攻势又与女生的疏远度有关,可以简化地将两者看成是正比关系。将追求攻势加入到模型中,就可以找出攻势与 Y(t) 和 X(t) 的关系了。

二、模型假设   

1 、 t 时刻 A 君的学业成绩为 Y(t) ;

2 、 t 时刻 B 女对A 君的疏远度为 X(t) ;

3 、假设追求是同一个女生,即B女是同一个人,并且她不是歌星之类的人物;

4 、当 A 君没开始追求 B 女,B 女对 A 君的疏远度增长(平时发现的 A 君的不良行为)符合 Malthus 模型,即 dX/dt=aX(t) 其中 a 为正常数。

5 、当 Y(t) 存在时,单位时间内减少 X(t) 的值与 X(t) 的值成正比,比例常数为 b ,从而 dX(t)/dt=aX(t)-bX(t)Y(t) 。

6 、 A 君发起对 B 女追求后,立即转化为 B 女对 A 君的好感,并设定转化系数为 α,而随着的 A 君发起对 B 女的追求, A 君学业的自然下降率与学业成绩成正比,比例系数为 e 。于是有 dY(t)/dt= α bX(t)Y(t)-eY(t) 。

三、模型构成    

由假设 5和假设 6 ,就得到了学业与疏远度在无外界干扰的情况下互相作用的模型:

{dX(t)/dt=aX-bXY ; dY(t)/dt=cXY-eY} 其中 c= α b.     

(1) 这是一个非线性自治系统,为了求两个数 X 与 Y 的变化规律,我们对它作定性分析。令 {aX-bXY=0 ; cXY-eY=0} 解得系统 (1) 的两个平衡位置为: O(0,0) , M (e/c,a/b) 。从 (1) 的两方程中消去 dt ,分离变量可求得首次积分:

F(X,Y)=cX-dln|X|-aln|Y|=k       

(2)  容易求出函数 F(X,Y) 有唯一驻点为 M(e/c,a/b) 。再用极值的充分条件判断条件可以判断 M 是 F 的极小值点。同时易见,当 X →∞( B 女对 A 君恨之入骨)或 Y →∞ ( A 君是一块只会学习的木头)时均有 F →∞;而 X → 0 ( A 君作了变形手术, B 女对他毫无防备)或 Y → 0 ( A 君不学无术,丝毫不学习)时也有 F →∞。由此不难看出,在第一象限内部连续的函数 z=F(X,Y) 的图形是以 M 为最小值点,且在第一卦限向上无限延伸的曲面,因而它与 z=k(k > 0) 的交线在相平面 XOY 的投影 F(X,Y)=k (k > 0,k取无穷) 是环绕点 M 的闭曲线簇。这说明学业成绩和疏远度的指数成周期性变化。

四、 结果解释

从生态意义上看这是容易理解的,由循环效应知,当 A 君的学习成绩 Y(t) 下降时, B 女会疏远 A 君,疏远度 X(t) 上升;于是 A 君就又开始奋发图强,学习成绩 Y(t) 又上升了。于是 B 女就又和 A 君开始了来往,疏远度 X(t) 又下降了。与 B 女交往多了,当然分散了学习时间, A 君的学习成绩 Y(t) 下降了。

然而我们可证明,尽管闭轨线不同,但在其周期内的 X 和 Y 的平均数量都分别是一常数,而且恰为平衡点 M 的两个坐标。事实上,由 (1) 的第二个方程可得: dY/Ydt=cX- e, 两端在一个周期时间 T 内积分,得:

     ∫ (dy/Ydt)dt=c ∮ Xdt-dT (3)

注意到当 t 经过一个周期 T 时,点 (X,Y) 绕闭轨线运行一圈又回到初始点,从而:∫ (dY/Ydt)dt= ∮ dY/Y=0 。所以,由 (3) 式可得: ( ∫ Xdt)/T=e/c 。

同理,由 (1) 的第一个方程可得: ( ∫ Ydt)/T=a/b 。

模型优化  考虑到追求攻势对上述模型的影响。设追求攻势与该时刻的疏远度成正比,比例系数为 h , h 反映了追求攻势的作用力。在这种情况下,上述学业与疏远度的模型应变为: 

 {dX/dT=aX-bXY-hX=(a-h)X-bXY ; dY/dt=cXY-eY-hY=cXY-(e+h)Y} (4)

将 (4) 式与 (1) 式比较,可见两者形式完全相同,前者仅是把 (1) 中 X 与 Y 的系数分别换成了 a-h 与 e+h 。因此,对 (4) 式有

    x ' =( ∫ Xdt)/T=(e+h)/c , y ' =( ∫ Ydt)/t=(a-h)/b (5)

利用 (5) 式我们可见:攻势作用力 h 的增大使 X '增加, Y '减少。

我们的建议:考试期间,由于功课繁忙,使得追求攻势减少,即 h 减小,与平时相比,将有利于学业成绩 Y 的增长。这就是Volterra 原理。此原理对男生有着重要的指导意义:强大的爱情攻势有时不一定能达到满意的效果,反而不利与学业的成长;有时通过慢慢接触,慢慢了解,再加上适当的追求行动,女生的疏远度就会慢慢降低。学习成绩也不会降低!还有当成绩下降到一定程度时,一定要当机立断。因为你必须相信有些女孩是追不到的,不信你去追twins任何一个,你永远追不到。但是学习好与坏与你追女孩子的成功率成正比(这里是说你喜欢的那个,不喜欢的不在讨论中),所以你有理由相信你能追到你喜欢的,只要努力了。当然这是说一个女孩疏远你的时候,不好好学习,除非你做了变形手术,否则难成美事。祝君好运!                

五.模型的推广及评价

   由于模型的建立是为解决一种期望的结果,因此不仅是成绩对女生的疏远的关系,还可以是能力对疏远、money对疏远等都有效。广而推之,还可以是一个人想得到某种成功的期望。我们的优点是可以把模型推的更广,符合一般性,不足是一般人看不懂。


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