Matematik

Logistisk vækst opstilling a differentialligning

15. december 2012 af lillejohnn (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har fået følgende opgave:

Opstil en differentialligning der følger den logistiske vækstmodel.

En population på 10.000 mennesker udsættes for smitte.
Til tiden t=0 er 20 personer smittede.

Funktionen i(t) betegner antallet af smittede til tiden t.
Antal personer i alt betegnes med N.
Antal ikke-smittede: N-t(t).
Proportionalitetskonstanten er a.

Så jeg ved altså at N=10.000.
Jeg er klar over at ligningen ser sådan her ud: i'(t)=a*i(t)*(N-i(t)).
Jeg mangler bare proportionalitetskonstanten a, er der nogen der kan hjælpe mig?


Brugbart svar (0)

Svar #1
15. december 2012 af SuneChr

Indsæt det, der kendes


Brugbart svar (0)

Svar #2
15. december 2012 af chr42 (Slettet)

Du mangler en oplysning. Hvis du f. eks. ved hvor mange, der smittes til t=0, så kan du bestemme a.


Brugbart svar (0)

Svar #3
15. december 2012 af SuneChr

Vi har

20 = 10000/(1 + c·1)     Heraf findes c = 499

Vi mangler en oplysning for at kunne finde a

Antal smittede til et tidspunkt ≠ 0   ?


Brugbart svar (0)

Svar #4
15. december 2012 af chr42 (Slettet)

Nej, vi har at

i'(0)= a*20*(10000-20)

Der mangler en oplysning for at bestemme a.


Brugbart svar (0)

Svar #5
15. december 2012 af SuneChr

Eksempel:

for      a = 10 - 5     fås        i(23,2) ≈ 200    d.v.s. antallet af smittede er 10 × begyndelsestilstanden

for      a = 10 - 4     fås         i(4,83) ≈ 2000    d.v.s. antallet af smittede er 100 × begyndelsestilstanden

# 6  Rigtigt.  Det kan blot give et fingerpeg, hvor på skalaen a ligger.


Brugbart svar (0)

Svar #6
15. december 2012 af chr42 (Slettet)

Ja, det er fint, men vi kan altså ikke bare vedtage hvad a er. Der mangler stadig en ekstra oplysning i opgaven.


Brugbart svar (0)

Svar #7
15. december 2012 af Andersen11 (Slettet)

#6

(Min kommentar gav kun værdien for c).

Trådstarter bør kommentere svarene ovenfor.


Svar #8
15. december 2012 af lillejohnn (Slettet)

Jeg skrev til min lære, og han sagde at a, der beskrev hvor smitsom sygdommen var, bare skulle sættes til et eller andet. Han foreslog 0,001.


Brugbart svar (0)

Svar #9
15. december 2012 af SuneChr

Din underviser er en    l æ r e r

For    a = 10 - 3    har vi     i(0,4826)  ≈  2000                    100 × så mange smittede, som i begyndelsen.


Brugbart svar (0)

Svar #10
16. december 2012 af SuneChr

# 8

Man vil af ligningen

bemærke den omvendte proportionalitet mellem a og t ,  for det samme antal smittede.


Brugbart svar (0)

Svar #11
16. december 2012 af SuneChr

For    a = 10 - 4   har vi fordoblingerne af smittede  i(t)   til tiden t .

Bemærk det lille regnetrick i   # 10

 

     t           i(t)


    0             20
0,6952        40
1,3923        80
2,0936      160
2,8031      320
3,5299      640
4,2939    1280
5,1457    2560
6,2606    5120

 


Brugbart svar (0)

Svar #12
16. december 2012 af SuneChr

Den inverse funktion til

er

Giver samtidig god øvelse i brug af  LaTeX .


Skriv et svar til: Logistisk vækst opstilling a differentialligning

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.