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数学物理方法笔记1

2023-03-22 15:36 作者:皆是概率  | 我要投稿

例1    马尔萨斯人口模型

马尔萨斯人口模型可以归结为常微分方程

%5Cfrac%7B1%7D%7Bu%7D%20%5Cfrac%7Bdu%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Calpha%20%5CRightarrow%20%5Cfrac%7Bdu%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Calpha%20u%20%20%5Cquad%EF%BC%881.1.1%EF%BC%89

其中,t是时间,u是依赖于时间的人口数目,( > 0)为相对增长率常数。式中的du/dt是绝对增长率,被u除后则表示相对增长率。设初始时刻(t=0)的人口数目为n,由方程(1.1.1)解出

u(t)%20%3D%20n%20exp(%5Calpha%20t)%20%20%5Cquad%20(1.1.2)

马尔萨斯模型的问题在于没有考虑环境对人口增长的制约。

补充:

绝对增长率:人口增加数除以时间,人口越多增长率越高。

相对增长率:绝对增长率与当时人口的比值。马尔萨斯人口模型中的相对增长率是常数。

%5Cfrac%7Bdu%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Calpha%20u%20%5C%5C%0Adu%20%3D%20%5Calpha%20u%20%5Cspace%20dt%20%5C%5C%0A%5Cfrac%7B1%7D%7Bu%7Ddu%20%3D%20%5Calpha%20dt%20%5C%5C%0A%5Cint%20%5Cfrac%7B1%7D%7Bu%7D%20du%20%3D%20%5Cint%20%5Calpha%20%5Cspace%20dt%20%5C%5C%0Aln%20%7Cu%7C%20%2B%20C_1%20%3D%20%20%5Calpha%20t%20%2B%20C_2%20%5C%5C%0Au%20%3D%20A%20%5Cspace%20exp(at)

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