Matematik 5000 2c, 2011
M5
Matematik 5000 2c, 2011 Visa detaljer
4. Modellering
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 4405

Övning ger färdighet
Vi har fått data om en vildsvinsstam:
x år y antal
0 48
1 81
2 130
3 206

Vi ombeds hitta en linjär, kvadratisk och exponentiell funktion som modellerar populationen. Varje funktion kommer att ha formen y=f(x). x&← År y&← Vildsvinspopulation efterxår y=f(x)&← Modell För att hitta varje modell kan vi använda något regressionsverktyg. Vi behöver omvandla den givna datan till två listor och mata in dem i verktyget. &x-värden:L_1=[0,1,2,3] &y-värden:L_2=[48,81,130,206] Vi bör få följande resultat.

Regression Koefficienter Ekvation
Linjär regression y=ax+b a= 52.3, b= 37.8 y= 52.3x+ 37.8
Kvadratisk regression y=ax^2+bx+c a= 10.75, b= 20.05, c= 48.55 y= 10.75x^2+ 20.05x+ 48.55
Exponentiell regression y=C* a^x C= 48.9, a= 10.75 y= 48.9* 1.623^x


I del A hittade vi tre modeller för vildsvinspopulationen.

Typ av modell Funktion
Linjär y=52.3x+37.8
Kvadratisk y=10.75x^2+20.05x+48.55
Exponentiell y=48.9* 1.623^x

Vi ombeds att använda varje modell för att ta reda på när vildsvinspopulationen är 800. Vi börjar med den linjära modellen.

Linjär modell

Kom ihåg att y representerar vildsvinspopulationen och x antalet år som gått. Därför ska vi ersätta y=800 i modellen och lösa ut x.
y=52.3x+37.8
800=52.3x+37.8
762.2=52.3x
762.2/52.3=x
14.573613... =x
x=14.573613...
x=14.6
Enligt den linjära modellen kommer vildsvinspopulationen att vara y=800 efter ungefär x≈ 14.6 år.

Kvadratisk modell

På samma sätt ersätter vi y=800 i den kvadratiska modellen och löser.
y=10.75x^2+20.05x+48.55
800=10.75x^2+20.05x+48.55
0=10.75x^2+20.05x-751.45
0≈ x^2+1.865x-69.902
Nu kan vi använda pq-formeln.
0= x^2+1.865x-69.902
x=- 1.865/2± sqrt((1.865/2)^2- (-69.902))
x=-1.865/2± 8.412583...
x=-0.9325± 8.412583...
x≈ -0.9± 8.4

x > 0

x=-0.9+ 8.4
x=7.5
Enligt den kvadratiska modellen kommer vildsvinspopulationen att vara y=800 efter ungefär x≈ 7.5 år.

Exponentiell modell

Slutligen ersätter vi y=800 i den exponentiella modellen.
y=48.9* 1.623^x
800=48.9* 1.623^x
800/48.9=1.623^x
log (800/48.9)=log(1.623^x)
log (800/48.9)=x* log(1.623)
log ( 80048.9)/log(1.623)=x
5.77115... = x
5.8 ≈ x
x=5.8
Enligt den exponentiella modellen kommer vildsvinspopulationen att vara y=800 efter ungefär x≈ 7.5 år.