Uendelig rekke med virkestoff fra legemiddel

Uendelig rekke med virkestoff fra legemiddel

Knut må hver dag ta en tablett som inneholder 7mg7 \,\mathrm{mg} av et virkestoff. I kroppen brytes 10 prosent av dette virkestoffet ned hvert døgn. Knut har lest at det kan være skadelig å ha mer enn 100mg100 \,\mathrm{mg} av virkestoffet i kroppen. Legen beroliger Knut med at dette ikke vil skje med den dosen Knut tar.

Avgjør om det legen sier, stemmer.

Fasit

Legen har rett. Vil aldri overstige 70 mg.

Løsningsforslag

Den første dagen får Knut tilført 7 mg virkestoff, andre dag så er mengden virkestoff redusert til 7mg0.9=6.3mg7 \,\text{mg}\cdot 0.9 = 6.3 \,\text{mg}, samtidig som han får tilført nye 77 mg.

På dag nn så vil derfor Knut ha den samlede mengden:

i=0n70,9i\sum_{i=0}^n 7\cdot 0{,}9^i

Dette er en geometrisk rekke som konvergerer når nn\to \infty, siden 1<k<1-1< k<1. Derfor kan vi finne summen av rekka med:

sn=a11k=710,9=70s_n = \frac{a_1}{1-k}=\frac{7}{1-0,9}=70

Mengden virkestoff hos Knut vil aldri overstige 70 mg. Legens påstand er riktig.