Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giả sử số lượng của một quần thể nấm men tại môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm được mô hình hoá bằng hàm số:\[P(t) = \frac{a}{b + e^{-0.75t}},\], trong đó thời gian \( t \) được tính bằng giờ. Tại thời điểm ban đầu \( t = 0 \), quần thể có 20 tế bào và tăng với tốc độ 12 tế bào/giờ. Tìm các giá trị của \( a \) và \( b \). Theo mô hình này, điều gì xảy ra với quần thể nấm men về lâu dài?

1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
10.626
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tìm các giá trị của \(a\) và \(b\) trong mô hình \(P(t) = \frac{a}{b + e^{-0.75t}}\), chúng ta sẽ sử dụng thông tin về quần thể tại thời điểm \(t = 0\) và tốc độ tăng trưởng ban đầu.

1. **Tại \(t = 0\)**:
\[
P(0) = \frac{a}{b + e^{0}} = \frac{a}{b + 1}
\]
Theo đề bài, \(P(0) = 20\):
\[
\frac{a}{b + 1} = 20 \implies a = 20(b + 1)
\]

2. **Tốc độ tăng trưởng**:
Để tìm tốc độ tăng trưởng tại \(t = 0\), chúng ta tính đạo hàm của \(P(t)\):
\[
P'(t) = \frac{d}{dt} \left( \frac{a}{b + e^{-0.75t}} \right)
\]
Sử dụng quy tắc thương, ta có:
\[
P'(t) = \frac{0 - a \cdot (0.75 e^{-0.75t})}{(b + e^{-0.75t})^2} = \frac{0.75a e^{-0.75t}}{(b + e^{-0.75t})^2}
\]
Tại \(t = 0\), ta có:
\[
P'(0) = \frac{0.75a}{(b + 1)^2}
\]
Theo đề bài, \(P'(0) = 12\):
\[
\frac{0.75a}{(b + 1)^2} = 12
\]

3. **Giải hệ phương trình**:
Từ phương trình \(a = 20(b + 1)\), ta thay vào phương trình tốc độ tăng trưởng:
\[
\frac{0.75 \cdot 20(b + 1)}{(b + 1)^2} = 12
\]
Rút gọn:
\[
\frac{15(b + 1)}{(b + 1)^2} = 12 \implies 15 = 12(b + 1)
\]
Giải phương trình:
\[
15 = 12b + 12 \implies 3 = 12b \implies b = \frac{1}{4}
\]

Thay giá trị \(b\) vào phương trình tìm \(a\):
\[
a = 20\left(\frac{1}{4} + 1\right) = 20 \cdot \frac{5}{4} = 25
\]

4. **Kết quả**:
\[
a = 25, \quad b = \frac{1}{4}
\]

5. **Hành vi của quần thể về lâu dài**:
Khi \(t\) tiến đến vô cùng, \(e^{-0.75t} \rightarrow 0\), do đó:
\[
P(t) \rightarrow \frac{a}{b} = \frac{25}{\frac{1}{4}} = 100
\]
Vậy về lâu dài, quần thể nấm men sẽ tiến tới giá trị tối đa là 100 tế bào.
1
0
Aniuoi
09/10/2024 20:17:09
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×