Beschränktes Wachstum: Unterschied zwischen den Versionen
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<math>{f(x)=S-a \cdot e^{-k \cdot x}}</math><br /><br /> | <math>{f(x)=S-a \cdot e^{-k \cdot x}}</math><br /><br /> | ||
<math>{S}</math> steht für die Schranke die nicht überschritten werden kann. <br /> | <math>{S}</math> steht für die Schranke die nicht überschritten werden kann. <br /> | ||
| + | <math>{k}</math> steht für die Wachstumskonstante.<br > | ||
<math>{a}</math> steht für den Anfangsbestand, also den Bestand zum Zeitpunkt <math>{x=0}</math> . Zudem bestimmt das Vorzeichen vor dem <math>{a}</math>, ob das Wachstum nach oben oder nach unten begrenzt ist.<br /> | <math>{a}</math> steht für den Anfangsbestand, also den Bestand zum Zeitpunkt <math>{x=0}</math> . Zudem bestimmt das Vorzeichen vor dem <math>{a}</math>, ob das Wachstum nach oben oder nach unten begrenzt ist.<br /> | ||
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===Differenzialgleichung=== | ===Differenzialgleichung=== | ||
Als Differenzialgleichung geschrieben lautet der Funktionsterm des beschränkten Wachstums<br /> | Als Differenzialgleichung geschrieben lautet der Funktionsterm des beschränkten Wachstums<br /> | ||
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Der markierte Teil ist identisch mit <math>{f(x)}</math> und kann daher ersetzt werden:<br /> | Der markierte Teil ist identisch mit <math>{f(x)}</math> und kann daher ersetzt werden:<br /> | ||
<math>{f'(x)=k(S-{\color{red}f(x)})}</math><br /> | <math>{f'(x)=k(S-{\color{red}f(x)})}</math><br /> | ||
| + | ==Beispiel== | ||
| + | [[Datei:BeWachstum3.png|rahmenlos|rechts]] | ||
| + | Nach dem Einpflanzen wächst ein Baum recht schnell, jedoch wächst er langsamer je größer er wird, sodass sich seine Höhe einer natürlichen Grenze annähert. Diese Höhe (in Metern) kann mit der Funktion<br /> | ||
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| + | (x in Jahren) beschrieben werden. | ||
Version vom 4. September 2018, 14:45 Uhr
Beim beschränkten Wachstum nähert sich der Graph einer Schranke an, ohne diese zu berühren oder zu schneiden. Dabei kann sich der Graph sowohl von unten (positives Wachstum) als auch von oben (negatives Wachstum) an die Schranke annähren.
Inhaltsverzeichnis |
Funktionsgleichung
Funktionsterm
steht für die Schranke die nicht überschritten werden kann.
steht für die Wachstumskonstante.
steht für den Anfangsbestand, also den Bestand zum Zeitpunkt 
. Zudem bestimmt das Vorzeichen vor dem , ob das Wachstum nach oben oder nach unten begrenzt ist.
Differenzialgleichung
Als Differenzialgleichung geschrieben lautet der Funktionsterm des beschränkten Wachstums
.
Erklärung:
Die Ableitund des Funktionsterms lautet:
Um daraus eine Differenzialgleichung zu machen, muss neben 
auch 
in der Funktion enthalten sein. Dafür muss diese zuerst umgeformt werden:
Jetzt fehlt nur noch die Schranke :
Der markierte Teil ist identisch mit und kann daher ersetzt werden:
Beispiel
Nach dem Einpflanzen wächst ein Baum recht schnell, jedoch wächst er langsamer je größer er wird, sodass sich seine Höhe einer natürlichen Grenze annähert. Diese Höhe (in Metern) kann mit der Funktion
(x in Jahren) beschrieben werden.
