4. 派出消防队员 名,开始救火以后(),火势蔓延速度降为(线性化),其中可视为每个队员的平均灭火速度,且有,因为要扑灭森林大火,灭火速度必须大于火势蔓延的速度,否则火势将难以控制;
5. 每个消防队员单位时间费用为 (包括灭火器材料的消耗及消防队员的薪金等),救火时间为 ,于是每个队员的救火费用为 ;每个队员的一次性支出为 ( 运送队员、器材等一次性支出)。
对于假设 3 可作如下解释:由于森林中树木分布均匀,且火灾是在无风条件下发生的,因而火势可看作以失火点为中心,以均匀速度向四周呈圆形蔓延,因而蔓延半径 与时间 成正比,又因为烧毁面积 与 成正比,故 与 成正比,从而 与 成正比。
本例所做问题分析与模型假设比较前述例子更具一般性,其主要特点是有许多数据不是给定的,而是依据建模需要自行设定,需要的话,还要去进行调查有关部门和相关资料,甚至可以依问题具体情形自行设定。这些在建模过程中都是允许的也是常见的。
例 8 展馆安全配置问题(北京市高中数学知识应用竞赛试题)
某市准备举行书画展览,为了保证展品安全,展览的保卫部门准备安排保安员值班。展览大厅是长方形,内设均匀分布的 个长方形展区,展览的书画被挂在每个展区的外墙上,参观者在通道上浏览书画作品,试为展览单位设计一个保安分布方案,使得保安员人数最少又能保证安全。
问题分析 这类问题在我国的超市、书店等单位是常见的。现在的问题是如何布防最少的保安员,使展品安全。为了获得解答,不妨从特殊情形出发来推一般情形下的结论(这是很常用的一种推理方法,也是发现和发明中常见的作法,在例1的方桌问题中也曾使用过)。