Matematik
Differentialligning bestem a og b - HASTER
Jeg har følgende opgivet:
En sygdomsepidemi er brudt ud i Danmark.
Man prver at opstille en funktion, S(t), hvor S er antallet af smittede til tiden t.
Her og nu (til tidspunktet t=0) er der registreret 20.000 smittede og antallet af smittede stiger med 3920 smittede pr. uge.
På den baggrund antager man, at sygdommen vil f et logistisk forlb. Dvs., at funktionen, S, tilfredsstiller differentialligningen
S'(t)=S(t)*(b-a*S(t)), hvor a og b er positive tal.
P baggrund af tidligere epidemier af tilsvarende art sknner man, at der i hele sygdomsperioden vil blive smittet 1.000.000 mennesker .
BESTEM A OG B.. hvordan gør jeg dette.. ?
Svar #1
21. januar 2011 af sigmund (Slettet)
Den sidste oplysning giver b. Du får oplyst S(0), som er 20000, og S'(0), som er 3920. Sæt nu ind og find a.
Svar #3
21. januar 2011 af diamante (Slettet)
Når jeg gør det får jeg a=50, men hvordan kan jeg så bestemme forskriften for S? For jeg kan jo ikke bare skrive:
desolve(s'=s(t)*(1000000-50*s(t)) and s(0)=20000,t,s) Hvordan skriver jeg det ind for at løse den?
Svar #4
21. januar 2011 af sigmund (Slettet)
Undskyld, jeg var lidt for hurtig der. Hvis du omskriver ligningen til
S'(t) = a * S(t) * ( b/a - S(t) ),
så er løsningen
S(t) = (b/a) / (1 + k * e-bt),
hvor k er en konstant, der bestemmes af begyndelsesbetingelsen S(0) = 20000.
b/a kaldes for mætningsniveauet. Det er dette tal, som i din opgave er 1.000.000.
Ud fra dette og oplysningerne om, at S(0) = 20000 og at S'(0) = 3920, kan du finde a og b.
Svar #5
21. januar 2011 af diamante (Slettet)
Jeg er desværre ikke helt med.. forstår udemærket hvordan nu omskriver s '(t) til S(t)..
Men har stadig ikke helt fat i , hvordan jeg finder a og b.
Jeg har denne differentialligning.
S'(t) = a * S(t) * ( b/a - S(t) )
så kan jeg indsætte 3920
3920= a * S(t) * ( b/a - S(t) ), skal jeg så indsætte s(0) ?
3920= a * 20000* ( b/a - 20000 ), og så isolere a og b? - det kan da ikke passe for giver det a= (250*c - 49)/(5000000) and b=c
Svar #6
21. januar 2011 af sigmund (Slettet)
Ja, du har S(0) = 20.000 og S'(0) = 3920, samt at mætningsniveauet er 1.000.000.
Det giver de to ligninger
b/a = 106
3920 = a * 2*104 * (b/a - 2*104) = a * 2*104 * (106 - 2*104) = a * 2*104 * (100*104 - 2*104) = a * 2*104 * 98*104 = a * 196*108.
Den anden ligning giver
a = 3920 / (196*108) = 20*10-8 = 2*10-7.
Dette indsættes i den første ligning, så vi får
b = 106 * a = 106 * 2*10-7 = 2*10-1 = 0.2.
Skriv et svar til: Differentialligning bestem a og b - HASTER
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.
