Matematik

Bestem M ud fra kendt differentialligning

22. januar 2010 af stradel (Slettet)

Hej ...
Jeg er givet opgaven:

Ved en beste sygdom tlføres en patient medicin intravenøst over en femtimers periode. Medicinen tilføres kontinuerligt med en bestemt mængde p (målt i μg) pr. time. Den mængde medicin M (målt i μg) som til tidspunktet t (målt i timer) er i patientens blodbaner, opfylder differentialligningen:
dM/dt = p - 0,03*M

Hvor M(0) = 0

For at kurere sygdommen skal patienten efter 3 timer have 100 μg af medicinen i blodbanerne.

- Jeg skal bestemme en forskrift M som funktion af t udtrykt ved p, og bestemme mængden p.

Jeg tænker umiddelbart at skulle desolve diff-ligningen (med det kendte punkt (3,100)) ?? Men hvordan med de resterende data ?


Brugbart svar (2)

Svar #1
22. januar 2010 af sigmund (Slettet)

Hvilke resterende data? Ved at løse differentialligningen med betingelsen M(0) = 0, finder du M(t), hvor p er ubekendt. Den ubekendte p kan du bestemme ud fra betingelsen M(3) = 100.


Brugbart svar (4)

Svar #2
22. januar 2010 af mathon

                M(t) = (p/0,03)·(1 + Ce-0,03t)  og  M(0) = 0

hvoraf

                M(O) = (p/0,03)·(1 + Ce-0,03·0) = 0

                           (p/0,03)·(1 + C) = 0
                          
                           1 + C = 0

                            C = -1

dvs                       M(t) = (p/0,03)·(1 - e-0,03t)
 


Brugbart svar (5)

Svar #3
22. januar 2010 af mathon

tiden udløb

dvs         M(t) = (p/0,03)·(1 - e-0,03t) og M(3) = 100

               M(3) = (p/0,03)·(1 - e-0,03·3) = 100

                         p·(1 - e-0,09) = 3

                         p = 3/(1 - e-0,09) ≈ 34,86

konklusion:
               M(t) = 1161,86·(1 - e-0,03t)


Svar #4
24. januar 2010 af stradel (Slettet)

er løsningen til differentialligningen af typen y'=b*ay ikke y=b/a + c*e-a*x ??

Jeg forstår ihvertfald ikke helt hvor gangetegnet mellem de to led i M(t) = (p/0,03)·(1 + Ce-0,03t) og M(0) = 0 kommer fra ..


Brugbart svar (2)

Svar #5
24. januar 2010 af sigmund (Slettet)

 Jo, løsningen til y' = b - ay er y = b/a + ce-ax. Under betingelsen y(0) = 0 bliver dette 0 = b/a + c ⇔ c = -b/a, dvs. at løsningen i dette tilfælde er y = b/a - (b/a)e-ax. Sætter vi b/a uden for parentes får vi y = (b/a)(1 - e-ax), dvs netop det, som står i #2.


Brugbart svar (0)

Svar #6
03. maj 2010 af a1019 (Slettet)

#2 Hey, jeg lurer lige.

- hvordan får du (p/0.03) til at forsvinde, der i 3. led?


Brugbart svar (0)

Svar #7
04. maj 2010 af sigmund (Slettet)

 Han ganger med 0.03 på begge sider af lighedstegnet.


Brugbart svar (0)

Svar #8
05. maj 2010 af a1019 (Slettet)

Så tror jeg ikke helt jeg har forstået det. sidder selv med samme opgave nemlig.

- Hvordan går p så ud? /:


Brugbart svar (0)

Svar #9
07. maj 2010 af a1019 (Slettet)

Det er ligemeget. Jeg fik det gjort ved hjælp af en lettere metode.


Brugbart svar (0)

Svar #10
07. februar 2011 af natasia91 (Slettet)

Man bruger nulreglen :)


Brugbart svar (0)

Svar #11
17. marts 2011 af t_henry6 (Slettet)

nogen der er online der gider hjælpe mig igennem med den ???


Brugbart svar (0)

Svar #12
08. februar 2012 af Rosekide (Slettet)

Altså c=-1, men til sidst når man udtrykket m(t) bliver c til 1, hvordan kan det passe?


Brugbart svar (0)

Svar #13
08. februar 2012 af mathon

 

                                 M(t) = 1161,86·(1 + (-1)·e-0,03t)

                                 M(t) = 1161,86·(1 + (-e-0,03t))

                                 M(t) = 1161,86·(1 - e-0,03t)

                                


Brugbart svar (0)

Svar #14
08. februar 2012 af Rosekide (Slettet)

Lige et sidste spørgsmål MAthon, vil nemlig gerne forstå det her helt rigtigt.

 

Hvordan kommer du herfra:

(p/0,03)·(1 + C) = 0
 

Og hertil:                           
1 + C = 0

 

Altså, hvordan forsvinder dette led (p/0,03) 


Brugbart svar (0)

Svar #15
19. februar 2012 af sigmund (Slettet)

Fordi når p > 0, følger det at 1 + C = 0. Hvis du ganger to faktorer sammen, og resultatet er 0, så må den ene af dem - eller begge - være 0. Som sagt, så er p > 0, så 1 + C må være 0.

Alternativt kan du sige, at du ganger med 0,03 på begge sider og dividerer med p, da p er forskellig fra 0.


Brugbart svar (0)

Svar #16
27. februar 2013 af amaliechristina (Slettet)


Skriv et svar til: Bestem M ud fra kendt 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.