Matematik

Differentialligning

18. marts 2005 af alterapars (Slettet)
Hejsa.

Er helt rundt på gulvet over denne opgave!

En bestemt populations størrelse y, målt i antal individer, er en funktion af tiden x, målt i døgn. Det antages, at y er en løsning til en differentialligning af typen
dy/dx = ay(M-y).
Øvre grænse for populationens størrelse er 1000 individer, og til tiden 0 døgn er populationens størrelse 100 individer. På det tidspunkt, hvor populationens størrelse er 300 individer, er den hastighed, hvormed den vokser, 20 individer pr. døgn.
Bestem en forskrift for y som funktion af x.

Hvordan skal jeg lige gribe den opgave an ?? Nogen der kan hjælpe ??

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. marts 2005 af Duffy

Hejsa

Hvis du skal have noget ud af dette svar skal du bruge den "KLAMME HÅNDS PRINCIP" - (se evt min profil)

Nåh, men jeg har kigget lidt på det:


"En bestemt populations størrelse y, målt i antal individer,
er en funktion af tiden x, målt i døgn. Det antages, at y er
en løsning til en differentialligning af typen
dy/dx = ay(M-y).
Øvre grænse for populationens størrelse er 1000 individer,
og til tiden 0 døgn er populationens størrelse 100 individer.
På det tidspunkt, hvor populationens størrelse er 300 individer,
er den hastighed, hvormed den vokser, 20 individer pr. døgn.
Bestem en forskrift for y som funktion af x."



Det drejer sig om LOGISTISK vækst:

dy/dx = y(b-ay) (*)


der har løsning


y = (b/a)/(1+ce^(-bx)) (**)



Så vi omskriver lige

dy/dx = ay(M-y)

til noget vi kan genkende:


ay(M-y) = y(aM-ay)

og sætter aM = b

så vi nu har det på formen (*)


(b/a) = 1000 da (1+ce^(-bx)) i (**) går mod 1

for x -> uendelig.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

For x = 0

er y = 100

dvs

vi nu kan finde c ved at løse:

100 = 1000/(1+ce^(-b*0)) = 1000/(1+c)

hvilket giver

100 = 1000/(1+c)

100(1+c) = 1000

100+100c = 1000

100c = 900

c = 9


&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&


y = (b/a)/(1+9e^(-bx)) (**)

20 = 300(b-a*300) (*)


20 = 300*1000*-90000*a

20+90000*a = 300*b


da [b = 1000*a]


20 = 210b

b = 2/21

a = 2/21000


¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤

Vi kan nu opskrive hele løsningen:


y = (b/a)/(1+ce^(-bx)) (**)


y = 1000/(1+9*e^(-(2/21)*x)) (**)



Duffy

Svar #2
19. marts 2005 af alterapars (Slettet)

Mange tak for hjælpen Duffy.


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.