Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры матфиз.docx
Скачиваний:
25
Добавлен:
27.09.2019
Размер:
232.61 Кб
Скачать

13. Модель Ферхюльста.

Это обобщённая модель Мальтуса. В этой модели вводится внутривидовая конкуренция.

- уравнение нелинейное.

Тип уравнения: уравнение Бернулли. =

z’+rz= ; - уравнение линейное, неоднородное.

0+ra=

; ⟹

При любом неч. условии предел будет =n. (РИС. график по Мальтусу); к – в данном случае – это ёмкость популяции т.е. то количества особей, которые могут прокормиться на данной территории. N=const. 1)N=0; 2)N=k;

Если к->∞, то модель Ферхюльста принимает вид модели Мальтуса..

14. Модель «хищник-жертва».

(из нета для общего развития)

Допустим, что на некоторой территории обитают два вида животных: кролики (питающиеся растениями) и лисы (питающиеся кроликами). Пусть число кроликов x, число лис y. Используя модель Мальтуса с необходимыми поправками, учитывающими поедание кроликов лисами, приходим к следующей системе, носящей имя модели Лотки — Вольтерра:

Эта система имеет равновесное состояние, когда число кроликов и лис постоянно. Отклонение от этого состояния приводит к колебаниям численности кроликов и лис, аналогичным колебаниям гармонического осциллятора. Как и в случае гармонического осциллятора, это поведение не является структурно устойчивым: малое изменение модели (например, учитывающее ограниченность ресурсов, необходимых кроликам) может привести к качественному изменению поведения. Например, равновесное состояние может стать устойчивым, и колебания численности будут затухать. Возможна и противоположная ситуация, когда любое малое отклонение от положения равновесия приведет к катастрофическим последствиям, вплоть до полного вымирания одного из видов.

В этой модели два вида взаимодействия. Аналитических решений нет, только численные.

-простейшее квадратичное уравнение

; Eи -положительные; -коэфф.смертности хищника в отсутствие жертвы

-характерн.скорость потребления жертвы хищником

Характерный прирост биомассы хищника за счет биомассы жертвы

Рис.1 Рис.2

-1-ое решение тривиально

; f(t+T)=f(t)<f>= -среднее значение за период

Проинтегрируем систему от 0 до Т:

/

< ; <

Вывели закон сохранения средних значений. Среднее значение численности каждого вида равно равновесному значению вида.

Введение управления фактора:

,

Варианты:1) => , 2) =>численность жертвы убывает, и убывает численность хищников.

15.Распределение примесей в атмосфере.

q-концентрац.примесей

=>

, , ; Q ,f(x,y,z)-распредюист.загрязнения, Q(t) Q -источник нах на одном месте, Q(t) Q -источник движется.

Рассм.упрощенную задачу: Q =0

1)нет зависимости от времени,2)точечный источник примеси

Найти распространение примеси по всей числовй оси:

Проинтегрируем урапвнение:

1 =>

При

Хар.уравнение:

-на конечных условиях примесь должна

=C

  • ,

Рис.2 - +Q