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
 
 Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 15:56 


29/08/11
1759
Число жителей некоторого города в 1980 году составляло 300000 человек. В течении последующих 15 лет население города увеличивалось со скоростью, пропорциональной числу жителей в текущий момент времени, причем в 1984 году оно составляло 360000 человек.

Определить:
а) Закон, по которому менялось число жителей города.
б) Число жителей города в 1990 году.

Как решал я:
$y(t)$ - искомый закон.
$y'(t)$ - скорость увеличения.

По условию: $y'(t)=k \cdot y(t)$, решаем диффур, получаем: $y(t)=C \cdot e^{k \cdot t}$.

Далее, исходя из начальных условий: $y(1980)=300000$ и $y(1984)=360000$ можно найти коэффициенты $C$ и $k$, $C \approx 1.9 \cdot 10^{-34}$, $k \approx 0.04$.

Несколько смущают такие коэффициенты, и тот факт, что должны получатся точные значения (ведь так?), то есть в ответе не должно быть экспоненты.

Уважаемые форумчане, прошу помощи, совета, или что я делаю не так. Заранее спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 16:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Limit79 в сообщении #674967 писал(а):
ведь так?

Даже не знаю, откуда начать.... Вы о непрерывных функциях слышали же когда-то, наверное? Может у нас непрерывная функция быть равна 1, 1, всё 1, никогда не полтора, а потом хоп - и сразу 2? Если нет, то что это значит?

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 16:24 


29/08/11
1759
ИСН
Нет, не может быть. Это значит то, что функция имеет разрыв(ы).

-- 22.01.2013, 17:26 --

Понял, у искомой функции все значения не обязательно должны быть точными. Но при начальных условиях-то должны быть точными (а с экспонентой - все значения - приближенные, за исключением нуля).

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 16:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14494
Для увеличения точности я бы начал отсчёт годов с 1980 года. То есть считать $t_0=0;\;t_1=4;\;t_2=10.$ Тогда коэффициенты стали бы более удобными. Да и значение экспоненты в самом начале стало бы точным, как Вы хотели.
Хорошо ещё, что отсчёт идёт не от БигБэнга :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 16:48 


29/08/11
1759
gris
Вы имеете ввиду вот так: $y(t) = 300000 + k \cdot y'(t)$ ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 16:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14494
Ваша прежняя формула вполне годится. Мы сразу получаем значение $C=300000$
Коэффициент $k$ останется, конечно, таким же, но лучше его дать чуть поточнее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 17:10 


29/08/11
1759
gris

Система из:
$C \cdot e^{k \cdot 0} = 300000$
$C \cdot e^{k \cdot 4} = 360000$

$C  = 300000$
$300000 \cdot e^{k \cdot 4} = 360000$

$C  = 300000$
$e^{k \cdot 4} = \frac{6}{5}$

$C  = 300000$
$k \cdot 4 = \ln \left (\frac{6}{5} \right ) $

$C  = 300000$
$k = \frac{\ln \left (\frac{6}{5} \right )}{4} $

И тогда: $y(t) = 300000 \cdot e^{\frac{\ln \left (\frac{6}{5} \right )}{4} \cdot t}$

Не могу сообразить, возможно ли еще как-то упростить $y(t)$ ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 18:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14494
А зачем точное значение? Я думаю, что для статистически значимой точности достаточно четырёх знаков. Ведь модель соответствует реальности очень приближённо. Я бы принял $k=0.0456$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Текстовая задача на составление диффура
Сообщение22.01.2013, 19:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152

(Оффтоп)

Ну прям задача о состоянии депозита с капитализацией 8-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

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