Enunciado
Cálculo - Cálculo - 12ª Edição - Maurice D. Weir e Joel Hass (George B. Thomas)- Ed: 12º - Capítulo 9.5 - Ex. 12
Mostre, por meio de diferenciação, que a função
é constante quando e são positivos e satisfazem as equações presa-predador. Enquanto e podem variar com o passar do tempo, não pode. Assim, é uma quantidade conservada, e sua existência fornece uma lei de conservação. Uma trajetória que começa em um ponto no instante fornece um valor de que se mantém inalterado em tempos futuros. Cada valor da constante fornece uma trajetória para o sistema autônomo, e essas trajetórias se fecham, em vez de espiralar para dentro e para fora. As populações de coelho e raposa oscilam através de ciclos repetidos ao longo de uma trajetória fixa. A Figura 9.37 mostra várias trajetórias para o sistema presa-predador.
Passo 1
Supondo e positivas e que satisfazem a equação presa e predador descrita no livro que pode ser resumida pelas equações
Devemos mostrar que dada a equação
Deve implicar em .
Passo 2
Vamos pegar nossa função e derivá-la
Para simplificar a visualização vamos fazer as seguintes substituições
Como atende ao sistema de presa-predador podemos substituir e e teremos
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)