Matematik
Differentialligning
Et land havde i 1980 30 mill. indbyggere, og indbyggertallet aftog, på grund af lavt fødselstal, med 0,2% om året. Landet modtog hvert år 57.000 indvandrere.
Vis, at hvis t er antallet af år efter 1980 og f(t) indbyggertallet, så er f '(t) = 57.000 -0,002*f(t).
Hvor mange indbyggere var der i landet i 1999?
Hvorledes udvikler indbyggertallet sig i fremtiden, hvis der ikke sker ændringer i de nævnte forudsætninger?
_______________________________________________________________________________________
Jeg er klar over, at f ' (t) beskriver den årlige ændring af indbyggertallet
Altså: f ' (t) = 57000 - 0,002 · f(t)
f ' ( t ) = tilflyttere - 0,2 % af indbyggertallet
Jeg er dog i tvivlt om hvordan f(t) så vil være?
1) den ene mulighed jeg har er, at den simpelthen blot hedder: f(t) = 30 · 106 · (0,998) t
Differentierer vi denne får vi dog ikke den oprindelige f ' (t):
( 30 · 106 · (0,998) t ) ' = - 60060,1 · (0,998) t
2) den anden mulighed er, at løse differentialligningen på normal vis:
y ' = 57000 - 0,002 · y
⇔y ' + 0,002 · y = 57000
a = 0,002, b = 57000
f(t) = b/a + c ·e -a · t = 2,85 · 10 7 + c · e - 0,002 · t
Vi ved at til tiden, t = 0, er der 30 mio. indbyggere:
f(0) = 2,85 · 10 7 + c · e - 0,002 · 0 = 2,85 · 10 7 + c · 1 = 30 · 106
⇔ c = 1,5 · 10 6
f(t) = 2,85 · 10 7 + 1,5 · 10 6 · e -0,002 · t
Differentierer vi denne får vi dog heller ikke den oprindelige f(t):
( 2,85 · 10 7 + 1,5 · 10 6 · e -0,002 · t ) ' = - 3000 · (0,998002) t
.
Da ingen af dem giver den f (t) vi oprindeligt havde, bliver jeg bare i tvivl om hvad jeg har gjort forkert?
På forhånd tak!
Skriv et svar til: 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.
