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 ??
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 ??
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
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
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.
