Wie geht diese Matheaufgabe (Differential- und Integralrechnung)?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

@thirdculturekid

Also, du musst das wie folgt betrachten.

Für die Erstellung der Stammfunktion benötigst du die partielle Integration. Vor jeglicher Zusammenfassung und Ausklammerung erhältst du dabei

 Vergleiche das mit der gefragten Bestandsfuktion

 Das (bt+c) ist (20t+20) und das a ist eben -20e(^-t)+C

Jetzt ist in der Aufgabe aber gesagt, dass N(0)=40 sei. Also Punktprobe mit (0|40). Gibt

 Daraus folgt C=40

Also ist C=40 die obere Schranke des beschränkten Wachstums und damit die obere Grenze, die maximale Population.

Das bedeutet, dass die Population zwar vorläufig zunimmt, aber im Verlaufe der Zeit wieder rückläufig ist und sich bei 40 Wölfen einpendelt.


Für a) musst du eben die Stammfunktion von N'(t) bilden und so umformen, dass da eben steht N(t)=a + (bt+c) * e^(-t).

Für b) Der Wolfsbestand erreicht einen Maximalbestand von a, da der Rest der Gleichung für t -> \infty gegen Null läuft (beschränktes Wachstum).


Wechselfreund  18.11.2020, 23:21

N(1) ist aber doch größer als a?

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Mathetrainer  19.11.2020, 13:52

@Wechselfreund

Dem habe ich auch nicht widersprochen, ich habe nur behauptet, dass a der Maximalbestand ist. Wenn man das durchrechnet kommt man auf a=80. und das ist größer als N(1).

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Stammfunktion von N ist N(t) = 20t (e^-t ) + constante mit constante = 40

N(0) = constante = a + c = 40, b = 20, c somit 0

Extremum für t = 1


thirdculturekid 
Fragesteller
 19.11.2020, 08:19

Mir fällt das so schwer zu kapieren... kann sein, dass ich eine Grundlage nicht verstanden habe, die man dafür braucht :/

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Wechselfreund  19.11.2020, 12:18
@thirdculturekid

Ableitung ist gegeben. An inneren Extremstellen muss die null sein. e hoch irgendwas wird nie null, also muss gelten 20 - 20 t = 0

N(t) kannst du mit Produktintegration bestimmen. Warum die angegebene Form mit a, b und c erschließt sich mir nicht...

Man könnte auch die gegebene Form ableiten und über Vergleich mit der angegebenen Ableitung die Variablen bestimmen.

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