Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 2 - 5ª Edição - James Stewart- Ed: 5º - Capítulo 9.4 - Ex. 4
Uma cultura de bactérias cresce com uma taxa de crescimento relativo constante. A contagem era depois de duas horas e depois de oito horas.
a) Qual a população inicial da cultura?
b) Encontre uma expressão para a população depois de horas.
c) Ache o número de células após cinco horas.
d) Encontre a taxa de crescimento após cinco horas.
e) Quando a população será de ?
Passo 1
O problema fala sobre o crescimento exponencial de uma população de bactérias, que é dado pela função
Queremos encontrar e sabendo que e . Substituindo esses valores na expressão:
Divindo uma equação pela outra, obtemos
Assim,
Portanto, voltando para a primeira equação:
Assim,
Portanto, a população inicial era
E, além disso, a a expressão para a população em função do tempo é
Passo 2
Para , temos que
Assim,
Logo,
Para achar a taxa de crescimento, basta tomar a derivada:
Assim,
Portanto,
Passo 3
Por fim, queremos saber quando a população atingirá bactérias. Portanto, queremo saber quando :
Tomando o log:
Logo,