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1997年美赛A题:伶盗龙的追捕策略

1997年美赛A题:伶盗龙的追捕策略是1997年MCM的A题,英文原题名为The Velociraptor Problem

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研究情景

古生物学家希望研究蒙古伶盗龙(Velociraptor mongoliensis)的捕猎行为。题目把它设为约7500万年前晚白垩世的捕食者,可能独自、成对或成群捕猎。无法直接观察这种已灭绝动物,因此希望用模型与现代狮、虎等捕食动物的野外行为数据作比较。

以下体型和运动能力是本题采用的估计参数:成年伶盗龙体长3 m,髋高0.5 m,质量约45 kg;可以用60 km/h高速奔跑约15秒,随后须停下来,从肌肉乳酸积累造成的疲劳中恢复。

假设猎物为奇异龙(Thescelosaurus neglectus),一种与伶盗龙体型相近的两足食草恐龙。题设估计它可以以约50 km/h长时间持续奔跑。

发现距离和转弯限制

  • 捕食者进入猎物15 m以内时,猎物总能发现它;根据栖息环境和天气,发现距离也可能更远,最大约50 m
  • 伶盗龙全速奔跑时受体型与力量限制,最小转弯半径估计为髋高的3倍,按给定髋高对应1.5 m
  • 猎物十分灵活,转弯半径为0.5 m

两个部分的任务

  1. 假设伶盗龙独自捕猎,建立模型,描述一只捕食者对一只猎物的潜行、接近和追逐策略,同时描述猎物的逃避策略。
  2. 再研究成对捕猎:建立两只伶盗龙共同接近和追逐一只猎物的策略模型,并给出猎物相应的逃避策略。沿用第一部分的其余假设和能力限制。

两部分都需要同时刻画捕食与逃避,而不只是比较双方直线最高速度。

附件与来源

COMAP官方原题网页。题号按官方历年矩阵。核对日期:2026年9月22日。