Aplicación EDO primer orden.

La tasa de natalidad en un suburbio de una gran ciudad es proporcional a la población, con
constante de proporcionalidad igual a 10^(-1). Por otra parte, la tasa de mortalidad al cuadrado de la población, con constante de proporcionalidad 10^(-7). Si inicialmente había 5000 personas, determine la población en un instante (t) cualquiera. ¿Cual es el valor limite de la población? ¿En que momento la población es la mitad de ese limite?

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Respuesta
1

Sea N(t) la tasa de natalidad, M(t) la de mortalidad y P(t) la población

Lo primero que nos dicen

N(t) = 0.1 · P(t)

Y aquí no nos dicen nada:

"Por otra parte, la tasa de mortalidad al cuadrado de la población, con constante de proporcionalidad 10^(-7)."

A esa frase le falta algo, revisa el enunciado.

Yo creo que la frase podrías ser:
"Por otra parte, la tasa de mortalidad es proporcional al cuadrado de la población, con constante de proporcionalidad 10^(-7)."

Eso significaría

M(t) = 10^(-7) ·[P(t)]^2

Si en un instante t hay una población P(t) en el instante t+h la población será

P(t+h) = P(t) + h[N(t)-M(t)]

[P(t+h) - P(t)] / h = 0.1 P(t) - 10^(-7)[P(t)]^2

La parte izquierda es la derivada de P, luego hemos llegado a una ecuación diferencial cuya función es P y la variable t

P' = 0.1P - 10^(-7)P^2

Vamos a llamar y a P ya que la P tiene un significado especial en la ecuación que ha salido

$$\begin{align}&y' -0.1y = 10^{-7}y^2\\ &\\ &\text{que se corresponde a una ecuación de Bernouilli,}\\ &\text{con las funciones P y Q cosntantes}\\ &\\ &\frac{dy}{dx}+P(x)y=Q(x)y^n\end{align}$$

Y después de resolverla calculas la constante de integración sabiendo que la población en t=0 es 5000

Por lo que he visto creo que puedes resolverla bastante bien, si no es así pregúntame.

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