Matematik

Hjælp til opgave 9029 vejledende eksempler.

13. november 2013 af Duste (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg sidder fast i en opgave der lyder:

Til beskrivelse af sammenhængen mellem antal dyr N og tiden t i en population benyttes ofte den relative væksthastighed 1/N * dN/dt. Nedenstående tabel viser nogle sammenhørende værdier af tiden og den relative væksthastighed.

Tiden t (4 hører sammen med 0.23, 10 hører sammen med 0.152 osv.)
4
5
6
7
8
9
10
Relativ væksthastighed
0,23
0,21
0,203
0,191
0,171
0,167
0,152

I en model til beskrivelse af antal dyr antages, at den relative væksthastighed som funktion af tiden med god tilnærmelse kan beskrives ved en lineær funktion f.

a) Benyt tabellens data til at bestemme en forskrift for f.
b) Benyt ovenstående til at opstille en differentialligning til bestemmelse af antal dyr N som funktion af tiden t.
c) Bestem en forskrift for antal dyr, som funktion af tiden t, idet det oplyses, at der var 780 dyr til tiden t = 7.

Og har set på andre posts om denne opgave, men der er ikke nogen af dem hvor det er forklaret ordentligt. 


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

a) Lav lineær regression på tabellens data.

b, c) Løs differentialligningen

(1/N)·(dN/dt) = at + b

hvor a og b er bestemt ved regressionen i a) og hvor man benytter N(7) = 780 .


Brugbart svar (0)

Svar #2
13. november 2013 af danmark100 (Slettet)

a)

Denne opgave løses ved brug af en lineær regression. Brug eventuel et CAS-værktøj, såsom TI-Nspire til at lave en lineær regression. Dette vil give et udtryk for f '(t), som er -0,012x + 0,277 (Cirka)

b)

Da du nu kender f '(t) kan du opstille en differentialligning til bestemmelsen, da f '(t) = 1/N * N'(t)

c)

Dette opgave kan løses enkelt på CAS-værktøj (såsom TI-Nspire). Du bruger desolve eller en seperation af variablen, og derved kan du opstille en funktion af tiden for 780 dyr til tiden 7.


Svar #3
13. november 2013 af Duste (Slettet)

Undskyld havde lavet a'eren allerede, men er a'eren og b'eren så ikke det samme svar i bund og grund?

Altså a: f'(t)=-0.012*t+0.277

b: 1/N*dN/dt=-0.012*t+0.277

eller skal jeg mere i opgave b?

Og når jeg så prøver dsolve i c) virker den ikke, bruger maple, men præncippet er det samme:

dsolve[(1/N(t)*N'(t)=(-0.012)*N(t)+0.277),N(7)=780)]

Er 99% sikker på at den er skrevet rigtigt ind, tror jeg har misforstået hvordan jeg skal opstille differentialligningen. Er ikke så god til det.


Brugbart svar (0)

Svar #4
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#3

Jo, det er korrekt for b). Du har opstillet differentialligningen. Du skal så løse den ligning i c).

c) Du skal så dsolve det rigtige udtryk. Du skriver N(t) på højre side, hvor der skal være t:

dsolve[(1/N(t)*N'(t)=(-0.012)*t+0.277),N(7)=780)]


Svar #5
13. november 2013 af Duste (Slettet)

Ved simpelthen ikke hvad jeg gør forkert, nogle gange skal man bytte t ud med N(t) i maple, men det hjalp ikke. nogle idéer? men går ud fra at hvis det ikke går så er mine metoder rigtige?


Svar #6
13. november 2013 af Duste (Slettet)

Hov

nu kom den :)

Ser det rigtigt ud? skulle åbenbart ikke slutparents efter 0.27714 selvom man plejer at skulle have en der


Svar #7
13. november 2013 af Duste (Slettet)

Her er svaret jeg får hvis jeg bruger N(t) i stedet for t

5.1772*10^5/(1.5880*10^5*e^(-.27714*t)-23483)

Og det tidligere svar i kommatal:

152.52*e^(-5.0000*10^(-7)*t*(12571.*t-5.5428*10^5))


Brugbart svar (0)

Svar #8
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#6

Du kan jo nemt løse differentialligningen i hånden, da den allerede er separeret:

(1/N)·(dN/dt) = at + b

ln(N(t)) = ∫ (at + b) dt = (a2/2)t2 + bt + k

hvor k bestemmes af N(7) = 780 , dvs

k = 780 -(49/2)·a2 - 7b


Brugbart svar (0)

Svar #9
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#7

Den løsning har ikke noget med opgaven at gøre.


Svar #10
13. november 2013 af Duste (Slettet)

jeg får k til 778.06 manuelt, men hvorfor kan jeg ikke få det rigtige i maple?


Svar #11
13. november 2013 af Duste (Slettet)

Når jeg løser den første ligning jeg kom frem til med t som enhed, får jeg at når jeg indsætter N(7) bliver det 780, så det er vel et rigtig svar i #6


Brugbart svar (0)

Svar #12
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#10

Jeg har et par tastefejl i #8. Det skal være

ln(N(t)) = ∫ (at + b) dt = (a/2)t2 + bt + k

og dermed

k = ln(780) -(49/2)·a - 7b = 5,014294   (beregnet med a = -0,012 og b = 0,277)

Man har så

N(t) = ek · e(a/2)t^2 + bt

Her er ek = 150,5

I Maple-løsningen er

780/exp(3263981/2000000) = 152,5212 .

Forskellen skyldes sikkert brugen af de afrundede værdier for a og b.


Svar #13
13. november 2013 af Duste (Slettet)

#12 men vi er enige om at løsningen i #6 er en rigtig, måske ikke pæn, men rigtig løsning?


Brugbart svar (0)

Svar #14
13. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#13

Jo, jeg går ud fra, at dit regneprogram virker.

Mere kortfattet er vel

N(t) = 152,5212 · e-0,0062855·t^2+0,27714t


Svar #15
13. november 2013 af Duste (Slettet)

#14 mange tak for hjælpen


Skriv et svar til: Hjælp til opgave 9029 vejledende eksempler.

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.