2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача на составление диф.уравнения
Сообщение11.02.2012, 09:23 


27/03/09
213
Доброго дня.
Имеется задача:
Прирост доли городского населения некоторого региона пропорционален доли городского населения в настоящий момент времени и разности между максимальной долей городского населения и долей городского населения в настоящий момент времени. Максимальная доля городского населения в регионе со стабильным технологическим укладом экономики остается неизменной. В начальный момент времени доля городского населения составляла 80% (имела место единовременная миграция беженцев из соседнего государства, где большая часть населения была городским), в то время как максимальная доля городского населения 70% от общей численности населения. В течение года, прошедшего с начального момента времени наблюдения, доля городского населения уменьшилась на 0,5%. Через какое количество времени доля городского населения уменьшится до 70,5%. Составить дифференциальное уравнение.
Вот такое получилось уравнение:$\[
p' = kp\left( {M - p} \right)
\]
$
Подскажите, пожалуйста, верно ли составлено, а то что-то не получается решить, да и само условие задачи смущает немного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение11.02.2012, 10:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
А чего Вас смущает? Уравнение хорошее. Из условия через год и начального найдём коэффициент и константу, которая появится после интегрирования. Потом найдём требуемое.
А, понял, что смущает. Ну так поправьте: "пропорционален доле"
А вдруг там пропущено "квадрату доли"?
В любом случае уравнение интегрируется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение11.02.2012, 23:38 


27/03/09
213
Смущает то, что ответ получается вот такой:
$\[
\ln \left( {\frac{p}
{{M - p}}} \right) = ktM + C
\]
$
При подстановке начальных условий (при t=0, M=0.7, p=0.8) как-то ln отрицательный.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение11.02.2012, 23:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Ну и что?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение11.02.2012, 23:55 


27/03/09
213
т.е. там вычислять как под знаком модуля?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 00:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Ах, у Вас аргумент логарифма отрицательный. Ну да, там модуль на самом деле.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 00:36 


27/03/09
213
И когда пытаюсь найти, через какое количество времени доля городского населения уменьшится до 70,5%, получается время отрицательное :o
Вот частное решение:
$\[
\ln \left| {\frac{p}
{{0.7 - p}}} \right| = \ln \left| {\frac{{152}}
{{159}}} \right|t + \ln 8
\]
$
Найдем, через какое количество времени доля городского населения уменьшится до 70,5%.
$\[
\ln \left| {\frac{{0.705}}
{{0.7 - 0.705}}} \right| = \ln \left| {\frac{{152}}
{{159}}} \right|t + \ln 8
\]
$
И в итоге:
$\[
t = \frac{{\ln \left| {\frac{{0.705}}
{{0.04}}} \right|}}
{{\ln \left| {\frac{{152}}
{{159}}} \right|}} \approx \frac{{2.869}}
{{0.045}} \approx 63.8
\]
$

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 00:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Ну и где здесь отрицательное?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 00:44 


27/03/09
213
Знаменатель, там не 0,045, а с минусом

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 00:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Частное решение диффура, пожалуйста, покажите ещё раз.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 01:06 


27/03/09
213
$\[
\ln \left| {\frac{p}
{{0.7 - p}}} \right| = \ln \left| {\frac{{152}}
{{159}}} \right|t + \ln 8
\]
$

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 01:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Как это согласуется с известной из условия точкой при t=1?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на составление диф.уравнения
Сообщение12.02.2012, 08:01 


27/03/09
213
Нашла ошибку :-) спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 13 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group