Kaninbestand lineær og eksponentiell nedgang

Kaninbestand lineær og eksponentiell nedgang

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Kaniner

I dag er det 280 kaniner innenfor et avgrenset område. Anta at en sykdom brer seg blant kaninene, og at det om 20 måneder bare vil være 40 kaniner igjen i området.

Sett opp en modell som viser hvor mange kaniner det vil være i området om xx måneder dersom antallet avtar lineært.

Sett opp en modell som viser hvor mange kaniner det vil være i området om xx måneder dersom antallet avtar eksponentielt.

Anta at det om ett år vil være 96 kaniner igjen i området.

Vurder om det da er mest rimelig å anta at nedgangen vil være lineær eller eksponentiell.

Fasit

f(x)=12x+280\underline{\underline{f(x) = -12x + 280}}

g(x)=280(17)x20\underline{\underline{g(x) = 280 \cdot \left(\frac{1}{7}\right)^{\frac{x}{20}}}}

Den eksponentielle modellen er mest rimelig. g(12)87g(12) \approx 87 kaniner er nærmere 96 enn f(12)=136f(12) = 136.

LøsningsforslagKI-generert

Vi har to punkter: ved x=0x = 0 er det 280280 kaniner, og ved x=20x = 20 er det 4040 kaniner.

Vi setter opp en lineær funksjon f(x)=ax+bf(x) = ax + b.

Siden f(0)=280f(0) = 280, er b=280b = 280.

Vi bruker det andre punktet for å finne aa:

f(20)=40f(20) = 40 a20+280=40a \cdot 20 + 280 = 40 20a=40280=24020a = 40 - 280 = -240 a=24020=12a = \frac{-240}{20} = -12

Den lineære modellen er f(x)=12x+280\underline{\underline{f(x) = -12x + 280}}.

Modellen viser at bestanden synker med 12 kaniner per måned.

Vi setter opp en eksponentiell funksjon g(x)=280kxg(x) = 280 \cdot k^x.

Vi vet at g(0)=280g(0) = 280 (startverdi er allerede ivaretatt), og at g(20)=40g(20) = 40:

280k20=40280 \cdot k^{20} = 40 k20=40280=17k^{20} = \frac{40}{280} = \frac{1}{7} k=(17)1200,907k = \left(\frac{1}{7}\right)^{\frac{1}{20}} \approx 0{,}907

Den eksponentielle modellen er g(x)=280(17)x20\underline{\underline{g(x) = 280 \cdot \left(\frac{1}{7}\right)^{\frac{x}{20}}}}, eller tilnærmet g(x)=2800,907xg(x) = 280 \cdot 0{,}907^x.

Modellen viser at bestanden er omtrent 90,7%90{,}7\,\% av forrige måneds bestand hver måned, altså en nedgang på omtrent 9,3%9{,}3\,\% per måned.

Vi bruker det oppgitte datapunktet: etter ett år (x=12x = 12 måneder) er det 96 kaniner.

Vi regner ut hva de to modellene gir for x=12x = 12:

Lineær modell:

f(12)=1212+280=144+280=136 kaninerf(12) = -12 \cdot 12 + 280 = -144 + 280 = 136 \text{ kaniner}

Eksponentiell modell:

g(12)=280(17)1220=280(17)0,62800,31187 kaninerg(12) = 280 \cdot \left(\frac{1}{7}\right)^{\frac{12}{20}} = 280 \cdot \left(\frac{1}{7}\right)^{0{,}6} \approx 280 \cdot 0{,}311 \approx 87 \text{ kaniner}

Vi sammenligner med det faktiske antallet på 96 kaniner:

ModellPredikert antallFaktisk antallAvvik
Lineær136 kaniner96 kaniner40 for mye
Eksponentiell87\approx 87 kaniner96 kaniner9\approx 9 for lite

Den eksponentielle modellen predikerer 8787 kaniner, mens den lineære predikerer 136136 kaniner. Det faktiske antallet er 9696 kaniner.

Lineær og eksponentiell modell for kaninbestanden

Den eksponentielle modellen er klart nærmere det faktiske antallet og er derfor mest rimelig å bruke. Den eksponentielle modellen passer også bedre med det vi vet om biologiske populasjoner: når det er få kaniner igjen, sprer sykdommen seg saktere og dødstallene går ned. Det gir en avtagende prosentvis nedgang, ikke en konstant nedgang i antall, slik den lineære modellen antar.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som klart
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
Esc
Tilbake / avslutt