logistisk.mws

Logistisk vækst

Her er to forskellige modeller for logistisk vækst

f1:=P-> P*(1+0.7*(1-P/10));

f1 := proc (P) options operator, arrow; P*(1.7-.7000000000e-1*P) end proc

>    f2:= P-> P*(1+2.7*(1-P/10));

f2 := proc (P) options operator, arrow; P*(3.7-.2700000000*P) end proc

Ligevægtspunkterne er 0 og 10 i begge tilfælde:

>    solve(f1(P)=P,P);

0., 10.

>    solve(f2(P)=P,P);

0., 10.

>    plot([f1(P),f2(P),P],P=0..25,thickness=2,color=[red,green,blue],legend=["f1(P)", "f2(P)","halveringslinje"],view=[0..25,-2..14]);

[Maple Plot]

0 er et ustabilt ligevægtspunkt. K=10 er et stabilt ligevægtspunkt for modellen givet ved f1 og et ustabilt ligevægtspunkt for modellen givet ved f2.

>    logi:=proc(f,n,P0) option remember; if (n<=0) then return P0; else return f(logi(f,n-1,P0)); end if; end proc;

logi := proc (f, n, P0) option remember; if n <= 0 then return P0 else return f(logi(f,n-1,P0)) end if end proc

>    l:=seq([n,logi(f1,n,0.4346)],n=0..10);

l := [0, .4346], [1, .7255985988], [2, 1.196663085], [3, 1.934087067], [4, 3.026099519], [5, 4.503359702], [6, 6.236094092], [7, 7.879139092], [8, 9.048878162], [9, 9.651339159], [10, 9.886892242]
l := [0, .4346], [1, .7255985988], [2, 1.196663085], [3, 1.934087067], [4, 3.026099519], [5, 4.503359702], [6, 6.236094092], [7, 7.879139092], [8, 9.048878162], [9, 9.651339159], [10, 9.886892242]

>    plot([[l],[l]],n=0..10,style=[line,point], color=[red,black],symbol=circle,symbolsize=14,labels=["t","Populationens størrelse"],title="Logistisk vækst med N<K",thickness=2);

[Maple Plot]

>    l2:=seq([n,logi(f,n,10.4)],n=0..5);

l2 := [0, 10.4], [1, 10.10880000], [2, 10.03181138], [3, 10.00947258], [4, 10.00283549], [5, 10.00085008]

>    plot([[l2],[l2]],n=0..6,style=[line,point], color=[red,black],symbol=circle,symbolsize=14,labels=["t","Populationens størrelse"],thickness=2,title="Logistisk vækst med N>K");

[Maple Plot]

Modellen givet ved f2 har ingen stbile ligevægte. Den har derimod en (stabil) 2-cykel:

>    solve(f2(f2(P))=P,P);

0., 10., 12.06265873, 5.344748676

>    f2(12.062658);

5.344750733

>    f2(%);

12.06266040

>