2.9 Modelado con Sistemas de EDs de Primer Orden

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2.9 Modelado con Sistemas de EDs de Primer Orden Sistemas (1) donde g 1 y g 2 son lineales en x e y. Series de decaimiento reactivo (2) ) , , ( 1 y x t g dt dx ) , , ( 2 y x t g dt dy y dt dz y x dt dy x dt dx 2 2 1 1

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2.9 Modelado con Sistemas de EDs de Primer Orden. Sistemas (1) donde g 1 y g 2 son lineales en x e y. Series de decaimiento reactivo (2). De la Fig. 2.52, tenemos (3). Mezclas. Fig. 2.52. - PowerPoint PPT Presentation

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2.9 Modelado con Sistemas de EDs de Primer Orden

• Sistemas(1)

donde g1 y g2 son lineales en x e y.• Series de decaimiento reactivo

(2)

) , ,(1 yxtgdtdx ) , ,(2 yxtg

dtdy

ydtdz

yxdtdy

xdtdx

2

21

1

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• De la Fig. 2.52, tenemos

(3)21

2

211

252

252

501

252

xxdtdx

xxdtdx

Mezclas

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Fig. 2.52

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• Suponemos que x, y representan las poblaciones de zorros y conejos en el tiempo t.Cuando hay escasez de alimento,

dx/dt = – ax, a > 0 (4)En presencia de conejos,

dx/dt = – ax + bxy (5)En ausencia de zorros,

dy/dt = dy, d > 0 (6) En presencia de zorros, dy/dt = dy – cxy (7)

Modelo Presa-Predador

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Luego

(8)

que se conoce como modelo presa-predador de Lotka-Volterra.

)(

)(

cxdycxydydtdy

byaxbxyaxdtdx

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Ejemplo 1

• Suponemos que

Fig. 2.53 muestra la gráfica de la solución.

4)0( ,4)0( ,9.05.4

08.016.0

yxxyydtdy

xyxdtdx

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Fig. . 2.53

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Modelos de Competencia

dx/dt = ax, dy/dt = cy (9)Dos especies por los mismos recursos, en este caso

dx/dt = ax – bydy/dt = cy – dx (10)

o dx/dt = ax – bxydy/dt = cy – dxy (11)

o dx/dt = a1x – b1x2

dy/dt = a2y – b2y2 (12)

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odx/dt = a1x – b1x2 – c1xydy/dt = a2y – b2y2 – c2xy

(13)

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Redes

• En la Fig. 2.54, tenemosi1(t) = i2(t) + i3(t) (14)

(15)

(16)dtdi

LRitE

Ridtdi

LRitE

3211

222

111

)(

)(

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• Empleando (14) para eliminar i1, obtenemos

(17)

En cuanto a la Fig. 2.55, compruebe

(18)

)(

)()(

31213

2

332212

1

tEiRiRdtdi

L

tEiRiRRdtdi

L

0

)(

122

21

iidtdi

RC

tERidtdiL

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Fig. . 2.54

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Fig. . 2.55