Pg-85...-21-y-22

21. En el siguiente modelo de población, la velocidad de crecimiento en el instante t depende del número de individuos e

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21. En el siguiente modelo de población, la velocidad de crecimiento en el instante t depende del número de individuos en el instante t - T, siendo T una constante positiva, esto nos indica que el modelo incorpora un retardo temporal en la velocidad de nacimientos. Sea N(t) el tamaño de la población en el instante t y suponga que

siendo K y T constantes positivas. (a) Demuestre que

es una solución de (6.2).

N(t) = K + A cos( N’(t) = - A (

N’(t) = N’(t) = N’(t) =

𝜋 2𝑇 𝜋 2𝑇 𝜋 2𝑇

𝜋𝑡

2𝑇

)

… esto es lo que se debe compobar.

𝜋(𝑡−𝑇)

𝜋𝑡

(K + A cos(

2𝑇 2𝑇

) sen(

)

(K – (K + A cos(

−𝐴𝜋

N’(t) =

2𝑇

2𝑇

(K – N(t-T))

−𝐴𝜋

N’(t) =

𝜋

𝜋𝑡

𝜋𝑡

cos(

sen(

2𝑇 𝜋𝑡 2𝑇

)

𝜋 2

𝜋𝑇

2𝑇

-

2𝑇

2𝑇

))

))

) ... se demostró que es una solución.

(b) Dibuje N(t) para K = 100 , A=50 y T = 1. Explique con palabras cómo varía el tamaño de la población con el tiempo.

N(t) = K + A cos(

𝜋𝑡

2𝑇

) 𝜋𝑡

N(t) = 100 + 50 cos(

2

)

Si t = 0  N(t) = 100 + 50 = 150 t = 1  N(t) = 100 + 0 = 100 t = 2  N(t) = 100 – 50 = 50 t = 3  N(t) = 100 – 0

= 100

t = 4  N(t) = 100 + 50 = 150

22. Suponga que N(t) indica que el tamaño de una población en un instante t y N(t) satisface la ecuación

Grafique N’(t)para N ≥ 0, e identifique todos los puntos de equilibrio, esto es, aquellos valores en que N’(t)=0. N’(t) = 3N (1 −

𝑁 ) 20

N(t) ≥ 0 𝑑𝑁 𝑑𝑡

𝑁

= 3N (1 − 20) 𝑁2

∫ 𝑑𝑁 = 3∫ (𝑁 − 20 ) 𝑑𝑡 1

N(t) = 3 (∫ N dt - 20 ∫ N2 dt)

N(t) = 3N (1 −

𝑁 )t 20

N(t) ≥ 0 𝑁

3N (1 − 20)t ≥ 0 (

1-

𝑁 20

≥0

( N ≤ 20

^ ^

3N ≥ 0 N≥0 )

N є [ 0;20 ]

PUNTOS DE EQUILIBRIO… N’(t) = 0 𝑁

3N (1 − 20) = 0 N1 = 0 N2 = 20

)

V V

(

1-

𝑁 20

≤0

( N ≥ 20

^ ^

3N ≤ 0 N≤0 )

N є

)