Dyrebestand modelleres ved differensialligning

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
lilepija
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 9
Registrert: 28/04-2013 13:27

Hei.
Har en oppgave, en dyrebestand kan modelleres ved differensialligningen y'=0.05(1-y)
Hvor derivasjon er med hensyn på tida t (målt i år) og y er størrelsen på bestanden i antall tusen dyr

Først går jeg frem:

Dy/dt = 0,05(1-y)

Dt/dt= 0,05-y0,05

Deriverer dette og får:

t=-0,05

Videre sier oppgaven: Bestem endring per år når bestanden er på (i)200, (ii) 1000 dyr og (iii) 2000 dyr.

Når jeg har slike oppgaver med eksempel endring av ballong og luft setter jeg t=-0,05 i en derivert volum formel.

Men i denne sammenheng har jeg bare den dyreformelen og forholde meg til. Så hvor kommer endring i år t=-0,05 inn for å kunne beregne videre?


Håper på raskt svar.
hco96
Ramanujan
Ramanujan
Innlegg: 252
Registrert: 13/10-2016 23:00
Sted: Vilhelm Bjerknes Hus, Blindern

Aner ikke hva du har prøvd på, men her er i hvertfall én riktig fremgangsmåte for å løse en differensiallikning av denne typen.

[tex]y' = 0,05(1-y) \Rightarrow y' + 0,05y = 0,05[/tex], integrerende faktor: [tex]e^{0,05t}[/tex]
multipliserer begge sider med denne, dvs.

[tex]e^{0,05t}y' + 0,05e^{0,05t}y = 0,05e^{0,05t}[/tex], gjenkjenner venstre side som [tex](e^{0,05t}y)'[/tex] (deriver med produktregel og se at det stemmer).

Da får vi at [tex](e^{0,05t}y)' = 0,05e^{0,05t}[/tex], integrerer begge sider slik at vi kan isolere [tex]y[/tex].

[tex]e^{0,05t}y = 0,05 \int{e^{0,05t} dt}[/tex]

[tex]e^{0,05t}y = e^{0,05t} + C[/tex], deler på int. faktor for å få [tex]y[/tex] alene.

[tex]y = 1 + Ce^{-0,05t}[/tex]

Videre får vi oppgitt at [tex]y(0) = 0,2[/tex], og vi skal bestemme [tex]C[/tex].
Da får vi [tex]1 + C \cdot e^0 = 0,2 \Rightarrow C = - \frac{4}{5}[/tex] som betyr at [tex]y = - \frac{4}{5} e^{-0,05t} + 1[/tex]

gjør tilsvarende for [tex]y(0) = 1[/tex] og [tex]y(0) = 2[/tex]
[tex]\oint_C{f(z)dz} = 0[/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

eller:

[tex]y'=0,05(1-y)[/tex]

[tex]\int \frac{dy}{1-y}=\int 0,05\,dt[/tex]

DVs

[tex]-\log(1-y) = 0,05t + c[/tex]

etc...
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Janhaa skrev:eller:
[tex]y'=0,05(1-y)[/tex]
[tex]\int \frac{dy}{1-y}=\int 0,05\,dt[/tex]
DVs
[tex]-\log(1-y) = 0,05t + c[/tex]
etc...
heller:

[tex]-\log|1-y| = 0,05t + c[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
lilepija
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 9
Registrert: 28/04-2013 13:27

I endring av dyr brukte jeg formen for endring av individer som er: y(t) = Ke^kt
Var det som jeg tenkte først på.

Men din utregning tok for seg videre startproblem til differensialligningen. Så tusen takk :)
Svar