Matematik
Logistisk vækst
Nogen, som kan hjælpe?
En bestemt population af gærceller antages at vokse logistisk. Hvis N(t) betegner antallet af gærceller pr. cm3 til tiden t (målt i timer), gælder
dN/dt=N(0,54-aN)
Det oplyses, at antallet af gærceller pr. cm3 til tiden 6 timer er 190, samt at væksthastigheden til samme tidspunkt er 73
Bestem konstanten a.
Bestem en forskrift for N(t).
Bestem den øvre grænse for væksten.
Bestem antallet af gærceller pr. cm3 til tiden 0 timer.
Bestem det tidspunkt, hvor populationen har nået 95 % af sin maksimale størrelse.
Bestem det tidspunkt, hvor væksthastigheden er størst.
Svar #1
25. november 2012 af mathon
dN/dt = N•(0,54 - aN)
73 = 190•(0,54 - a•190)
(73/190) = 0,54 - a•190
190a = 0,54 - (73/190)
a = ( 0,54 - (73/190) ) / 190 ≈ 0,00082
Svar #2
25. november 2012 af peter lind
Indsæt oplysningen om væksthastighede og antal gærceller i formlen. Det giver en ligning til bestemmelse af a. Løs derefter differentialligningen. Det kan gøres med brug af separation af variable eller et CAS værktøj
Svar #3
25. november 2012 af mathon
dN/dt = N•(0,54 - 0,00082N)
har løsningen
0,54/0,00082 658,581
N(t) = ----------------- = ----------------
1 + C·e-0,54•t 1 + C·e-0,54•t
658,581
190 = -----------------
1 + C·e-0,54•6
C = 62,9717
Svar #4
25. november 2012 af matematikNooben (Slettet)
hvordan finder man så den øvre grænse for vækst
Svar #5
25. november 2012 af mathon
658,581
N(t) = = --------------------
1 + 62,97·e-0,54•t
for t → ∞ går nævneren mod 1 + 0 = 1
hvorfor
N(t) har linjen y = 658,581 som vandret asymptote
Svar #6
25. november 2012 af matematikNooben (Slettet)
Hvordan Bestemmer man så antallet af gærceller pr. cm3 til tiden 0 timer??
Svar #8
25. november 2012 af matematikNooben (Slettet)
N(0)=658,581/1+62,9717*e^-0,54*0
Hvis det er rigtig, hvordan kommer jeg så videre??
Svar #9
25. november 2012 af peter lind
Du mangler nogle parenteser. Du får fat i en lommeregner eller lignende og regner det ud
Svar #11
25. november 2012 af mathon
658,581 658,581
N(0) = -------------------- = --------- ≈ 10
1 + 62,97·e-0,54•0 63,97
Svar #12
25. november 2012 af mathon
næstsidste spørgsmål
658,581
N(t) = -------------------- = 0,95 • 658,581
1 + 62,97·e-0,54•t
Svar #13
25. november 2012 af matematikNooben (Slettet)
Hvornår når den så 95 % af sin maksimale størrelse
Svar #14
25. november 2012 af mathon
1
-------------------- = 0,95
1 + 62,97·e-0,54•t
1 + 62,97·e-0,54•t = 1,05263
62,97·e-0,54•t = 0,05263
e-0,54•t = 0,05263 / 62,97 = 8,3582·10-4
e0,54•t = 1196,43
0,54•t = ln(1196,43)
t = ln(1196,43) / 0,54 = 13,1243 timer = 13 tim 7 min 27 sek
Svar #15
25. november 2012 af mathon
sidste spørgsmål
generelt
største vækst
med
dN/dt = N(b - aN)
kræver
d2N/dt2 = dN/dt • (b - aN) + N•(0 - a•dN/dt) = 0
dN/dt • (b - aN - aN) = dN/dt • (b - 2aN) =
N(b - aN) • (b - 2aN) = 0 0<N<(b/a)
positiv
hvoraf
b - 2aN = 0
N = (1/2)(b/a)
som indsat i
b/a
N(t) = -------------
1 + Ce-b•t
giver
b/a
(1/2)(b/a) = -------------
1 + Ce-b•t
hvoraf
2 = 1 + Ce-b•t
Ce-b•t = 1
e-b•t = C-1
eb•t = C
b•t = ln(C)
t = ln(C) / b
opsummering:
b/a
N(t) = -------------
1 + Ce-b•t
har maksimal vækst
for
t = ln(C) / b
Svar #16
25. november 2012 af mathon
specifikt
658,581
N(t) = --------------------
1 + 62,97e-0,54•t
har maksimal vækst
for
t = ln(62,97) / 0,54 = 7,67159 timer = 7 tim 50 min17,7 sek
Svar #17
19. november 2014 af charlotte2909 (Slettet)
I svar #14 forstår jeg ikke, hvor 658,58 bliver af, hvordan det bliver til
1
-------------------- = 0,95
1 + 62,97·e-0,54•t
Svar #18
19. november 2014 af mathon
#17 658,581
N(t) = -------------------- = 0,95 • 658,581
1 + 62,97·e-0,54•t divider med 658,581
på begge sider af

Svar #19
19. november 2014 af charlotte2909 (Slettet)
men hvorfor er
658,581
N(t) = -------------------- det samme som --> 0,95 • 658,581
1 + 62,97·e-0,54•t
Skriv et svar til: Logistisk vækst
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.

