next up previous
Következő: 16.38 feladat Fel: feladatok Előző 16.36 feladat

16.37 feladat

  

Bizonyos rovarok száma egymás után következő években erő sen változik. Biológusok e jelenség leírására a következő elsőrendű differenciaegyenletet használják:
 equation7471
ahol tex2html_wrap_inline17840 a rovarsűrűség az n-edik évben. Egy ilyen egyenlet természetesen csak akkor írja le jól a jelenséget, ha a rovarok generációi nem fednek át és minden generáció többé-kevésbé azonos körülmények között él. Az F függvényt nem ismerjük, de azt várjuk, hogy kis argumentumokra növekszik, míg nagy argumentumokra (nagy rovarsűrűség esetén) csökken. Egy lehetséges választás:
equation7475
ahol a a megfigyelések alapján meghatározott paraméter, amelyre a 0 < a < 4 megszorítást tesszük, amivel elérhetjük, hogy ha tex2html_wrap_inline17850, akkor tex2html_wrap_inline17852 minden n-re. tex2html_wrap_inline17856 ilyen megválasztásával (44) az ún. logisztikus egyenlet, amelynek igen sok érdekes tulajdonsága van:

  1. Mutassuk meg, hogy ha 0 < a < 1, akkor a rovarok kihalnak!
  2. Mi lesz a stacionárius rovarsűrűség 1 < a < 3 esetén ?
  3. Stabil-e az előző pontban kiszámolt rovarsűrűség a>3 esetén?
  4. Mutassuk meg, hogy a 3 < a <3.45 paramétertartományban a rovarsűrűség hosszú idő eltelte után kétévenként ugyanaz!
  5. Zsebszámológép segítségével határozzuk meg azt az tex2html_wrap_inline17866 értéket, amelynél a rovarsűrűség kaotikusan változik!

16.37 feladat megoldása