Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 2 - 7ª Edição - James Stewart- Ed: 7º - Capítulo 9.6 - Ex. 1
Para cada sistema predador-presa, determine qual das variáveis, ou , representa a população de presas e qual representa a população de predadores. O crescimento das presas é restrio apenas pelos predadores ou por outros fatores também? Os predadores alimentam-se apenas das presas ou eles têm outras fontes de alimentação? Explique.
(a)
(b)
Passo 1
- Precisamos analisar as equações , e decidir qual das variáveis representa os predadores e qual representa as presas.
- Agora queremos analisar as equações e e decidir qual das variáveis representa os predadores e qual representa as presas.
Bom, vamos começar olhando para .
Nessa equação, se tivermos teremos . Beleza, mas o que isso quer nos dizer, afinal? Ora, se quando não temos , a derivada de é negativa, então o nosso diminui na ausência de . Disso podemos concluir que representa a população de predadores, e representa a população de presas.
Podemos confirmar nossa conclusão olhando para a outra equação agora,
, neste caso, quando (em outras palavras: quando não existirem predadores), , a população aumenta.
Nossa questão também pergunta se os predadores têm outra fonte de alimentação além das presas. E a nossa resposta é não. A equação dos predadores aumenta apenas através do termo , ou seja, só aumenta se tiver presas para se alimentar.
Passo 2
Primeiro, vamos ver o que nos diz a equação: ela parece ser mais simples de interpretar que a outra, pois não tem nenhum termo ao quadrado.
Veja que, quando , , o que indica que na ausência de , diminui a uma taxa proporcional a si mesma. Então representa os predadores, e são as presas.
Olharemos agora para a equação que representa as presas, . Podemos ver que todos os termos são múltiplos de , certo? Então vamos colocar em evidência:
Com isso, podemos observar que o crescimento das presas é restringido por uma capacidade de carga de 1000 [do termo e por encontros com predadores (o termo ). A população de predadores aumenta somente através do termo , isto é, por encontros com as presas, e não por nenhuma fonte adicional de alimento.
Resposta
- representa predadores
- representa presas
representa presas
Os predadores alimentam-se apenas das presas, pela dependência entre as variáveis.
representa predadores
Os predadores alimentam-se apenas das presas, pela dependência entre as variáveis.