Die Anzahl der Bakterien in einer Kultur stieg innerhalb von drei Stunden von 275 auf 1135. Wie finden Sie die Anzahl der Bakterien nach 7 Stunden?

Die Anzahl der Bakterien in einer Kultur stieg innerhalb von drei Stunden von 275 auf 1135. Wie finden Sie die Anzahl der Bakterien nach 7 Stunden?
Anonim

Antworten:

#7381#

Erläuterung:

Bakterien werden in exponentieller Geschwindigkeit asexuell reproduziert. Wir modellieren dieses Verhalten mit der exponentiellen Wachstumsfunktion.

#Farbe (weiß) (aaaaaaaaaaaaaaaaaaa) Farbe (blau) (y (t) = A_ (o) * e ^ (kt) #

Woher

  • # "y (" t ") = Wert zum Zeitpunkt (" t ")" #
  • #A _ ("o") = "ursprünglicher Wert" #
  • # "e = Eulers Nummer 2.718" #
  • # "k = Wachstumsrate" #
  • # "t = abgelaufene Zeit" #

Ihnen wird gesagt, dass eine Bakterienkultur entstanden ist #Farbe (rot) 275 # zu #Farbe (rot) 1135 # im #Farbe (rot) "3 Stunden" #. Dies sollte Ihnen automatisch sagen, dass:

  • #Farbe (blau) A _ ("o") # = #Farbe (rot) 275 #

  • #color (blau) "y" ("t") # = #Farbe (rot) "1135" #, und

  • #Farbe (blau) "t" # = #Farbe (rot) "3 Stunden" #

Stecken wir das alles in unsere Funktion.

#Farbe (weiß) (aaaaaaaaaa) Farbe (blau) (y (t) = A_ (o) * e ^ (kt)) -> Farbe (rot) 1135 = (Farbe (rot) 275) * e ^ (k * Farbe (rot) 3) #

Wir können mit dem arbeiten, was wir oben haben, weil wir jeden Wert außer dem kennen # "Wachstumsrate", Farbe (blau) k "#, für die wir lösen werden.

#Farbe weiß)(--)#

#ul "Lösen für k" #

  • #farbe (rot) 1135 = (farbe (rot) 275) * e ^ (k * farbe (rot) 3) #

  • #stackrel "4.13" aufheben ((1135)) / ((275)) = abbrechen (275) / (275) e ^ (k * 3) #

  • # 4.13 = e ^ (k * 3) #

  • #color (weiß) (a) _ (ln) 4.13 = Farbe (weiß) (a) _cancel (ln) (cancele ^ (k * 3)) #

  • # 1.42 = k * 3 #

  • #stackrel "0.47" aufheben ((1.42)) / ((3)) = k * aufheben (3) / (3) #

  • # 0.47 = k #

Warum haben wir das alles herausgefunden? Hat die Frage nicht nach der Anzahl der Bakterien danach gefragt # "Zeit = 7 Stunden" # und nicht zum #color (blau) k, "die Wachstumsrate" #?

Die einfache Antwort ist, dass wir das herausfinden mussten #"Wachstumsrate"# so dass wir von dort aus den Wert zur Zeit herausfinden können #(7)# durch das Einrichten einer neuen Funktion, da nur noch 1 Unbekanntes zu lösen ist.

#Farbe weiß)(--)#

#ul "Auflösen der Bakterienanzahl nach 7 Stunden" #

#Farbe (blau) (y (t) = A_ (o) * e ^ (kt)) -> y = (275) * e ^ (0,47 * 7) #

#y = (275) * e ^ (3.29) #

#y = (275) * (26.84) #

#y = 7381 #

So wird die Bakterienkolonie zu #7381# in der Anzahl nach #"7 Stunden"#