Skillnad mellan versioner av "2.5 Lösning 8"

Från Mathonline
Hoppa till: navigering, sök
m
m
Rad 24: Rad 24:
  
 
::::::<math> T\,(t) \, = \, 13 \, e\,^{-\,0,0095501058\,t} \,+\, 18 </math>
 
::::::<math> T\,(t) \, = \, 13 \, e\,^{-\,0,0095501058\,t} \,+\, 18 </math>
+++
 
"Efter hur många timmar och minuter har antalet bakterier <u>nått</u> <math> 2\,000 </math>?" innebär att lösa följande ekvation för <math> t\, </math> :
 
  
::::::<math> 150 \, e\,^{0,2697122\,t} \, = \, 2\,000 </math>
+
Vi bestämmer tiden <math> t \, </math> när mordet skedde:
  
Grafräknaren används. Ett startvärde erhålls genom att rita grafen till funktionen <math> y \,=\, 150\, e\,^{0,2697122\,x} \,-\, 2\,000 </math> och avläsa nollstället, vilket ger närmevärdet <math> x \approx 10 </math>. Med detta startvärde får vi i räknarens [[1.1_Fördjupning_till_Polynom#EQUATION_SOLVER|<strong><span style="color:blue">EQUATION SOLVER</span></strong>]] följande lösning till ekvationen <math> 150\, e\,^{0,2697122\,x} \,-\, 2\,000 \,=\, 0 </math>:
+
+++
  
::::::<math> x \,=\, 9,603819\ldots </math>
+
Nu sätter vi <math> t = 0 \, </math> vid kl 20 när kroppstemperaturen uppmättes till 31 grader. Därmed sätts starttemperaturen till <math> T_0 = 31\, </math>. Med rumstemperaturen till <math> T_r = 18\, </math> blir modellen:
  
"Efter hur många timmar och minuter har antalet bakterier <u>överstigit</u> <math> 2\,000 </math>?" innebär att ange tiden <math> t\, </math> t.ex. med
+
+++
 
+
::::::<math> t \,=\, 9,60382 \;\, {\rm timmar} </math>
+
 
+
Den decimala bråkdelen omvandlas från timmar till minuter:
+
 
+
<math> t = 9,60382\;{\rm h } \;=\; 9\;{\rm h } + 0,60382\;{\rm h } \;=\; 9\;{\rm h } + 0,60382 \cdot 60 \; {\rm min } \;=\; 9\;{\rm h } + 36,23 \; {\rm min } </math>
+
  
 
Antalet bakterier har säkert överstigit <math> 2\,000 </math> och mjölken har blivit sur efter
 
Antalet bakterier har säkert överstigit <math> 2\,000 </math> och mjölken har blivit sur efter
  
 
::::::<math> 9\;{\rm timmar\;och\;} 37\;{\rm minuter} </math>
 
::::::<math> 9\;{\rm timmar\;och\;} 37\;{\rm minuter} </math>

Versionen från 2 november 2014 kl. 13.39

Vi sätter \( t = 0 \, \) vid kl 20 när kroppstemperaturen uppmättes till 31 grader. Därmed sätts starttemperaturen till \( T_0 = 31\, \). Med rumstemperaturen till \( T_r = 18\, \) blir modellen:

\[ \begin{array}{rcl} T\,(t) & = & (T_0 - T_r)\cdot e\,^{k\,t} \,+\, T_r \\ T\,(t) & = & (31 - 18)\cdot e\,^{k\,t} \,+\, 18 \\ T\,(t) & = & 13 \cdot e\,^{k\,t} \,+\, 18 \end{array}\]

Vi bestämmer \( k \, \):

\[ \begin{array}{rcl} T\,'(t) & = & 13 \cdot k \cdot e\,^{k\,t} \end{array}\]

"Kroppstemperaturen minskade med 0,07 grader i timmen vid kl 21" innebär:

\[ \begin{array}{rcrcl} T\,'(60) & = & 13 \cdot k \cdot e\,^{k\,\cdot\,60} & = & -\,0,07 \\ & & 13 \cdot k \cdot e\,^{60\,k} & = & -\,0,07 \\ & & 13\,k\,e\,^{60\,k} \,+\, 0,07 & = & 0 \end{array}\]

För att lösa ekvationen ovan för \( k\, \) används grafräknaren. Ett startvärde för räknarens ekvationslösare erhålls genom att rita grafen till funktionen \( y \,=\, 13\,x\,e\,^{60\,x} + 0,07 \) och avläsa nollstället, vilket ger närmevärdet \( x \approx -\,0,01 \) . Enligt instruktionerna i EQUATION SOLVER får vi med detta startvärde följande lösning:

\[ x \,=\, -\,0,0095501058\ldots \,=\, k \]

Med detta värde för \( k\, \) specificerar vi vår modell:

\[ T\,(t) \, = \, 13 \, e\,^{-\,0,0095501058\,t} \,+\, 18 \]

Vi bestämmer tiden \( t \, \) när mordet skedde:

+++

Nu sätter vi \( t = 0 \, \) vid kl 20 när kroppstemperaturen uppmättes till 31 grader. Därmed sätts starttemperaturen till \( T_0 = 31\, \). Med rumstemperaturen till \( T_r = 18\, \) blir modellen:

+++

Antalet bakterier har säkert överstigit \( 2\,000 \) och mjölken har blivit sur efter

\[ 9\;{\rm timmar\;och\;} 37\;{\rm minuter} \]