Math Problem Statement
.Популяция бактерий увеличивается так, что искомая скорость роста 1 𝑛 момент времени t (время измеряется в часах) имеет величину 1 ×𝑑𝑛 𝑑𝑡 в . Считать, что начальной популяции соответствует n(0)=1000. Какой будет популяция после 4 часов роста; после 12 часов роста?
Solution
Задача касается закона роста популяции бактерий, который описан дифференциальным уравнением. У нас есть информация, что скорость роста популяции пропорциональна самой популяции , то есть:
где — коэффициент пропорциональности.
Также нам дана начальная популяция . Поскольку задача не указала точное значение , будем считать, что оно равно 1 (из того, как сформулирована задача), а следовательно:
Это уравнение имеет решение:
При и решение уравнения будет:
Теперь, для нахождения популяции после 4 и 12 часов роста, подставим соответствующие значения :
- После 4 часов:
- После 12 часов:
Таким образом, популяция бактерий после 4 часов будет примерно 54,598, а после 12 часов — 162,754,791.
Если вам нужно больше информации или дополнительные пояснения, дайте знать!
Вот 5 вопросов для дальнейшего изучения:
- Что влияет на коэффициент пропорциональности в модели роста популяции?
- Как изменяется скорость роста популяции, если коэффициент увеличивается или уменьшается?
- Какие модели роста используются в биологии помимо экспоненциального роста?
- Как можно учитывать в модели факторы, такие как конкуренция или ограниченные ресурсы?
- В чем отличие между экспоненциальным и логистическим ростом?
Совет: при решении задач на дифференциальные уравнения важно точно понимать начальные условия и физический смысл каждого параметра.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Differential Equations
Exponential Growth
Formulas
dn/dt = k * n(t)
n(t) = n(0) * e^(kt)
Theorems
Exponential Growth Model
Suitable Grade Level
University level or advanced high school students studying calculus
Related Recommendation
Exponential Growth of Bacterial Population n(t) = 1000 * e^t
Calculate Bacterial Population Growth: Exponential Growth Formula Explained
Calculate Bacterial Population Growth Using Exponential Integration
Exponential Growth: Bacteria Population Doubling Every 3 Hours
Bacteria Growth: Doubling Time and Population After 12 Hours