сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Для упро­щен­но­го мо­де­ли­ро­ва­ния эпи­де­мии может быть ис­поль­зо­ва­на дис­крет­ная мо­дель не­огра­ни­чен­но­го роста, ос­но­ван­ная на сле­ду­ю­щих до­пу­ще­ни­ях и упро­ще­ни­ях:

—  все время на­блю­де­ния за за­бо­ле­ва­е­мо­стью де­лит­ся на дис­крет­ные от­рез­ки дли­ной T дней, на­зы­ва­е­мые пе­ри­о­да­ми за­ра­же­ния;

—  в рам­ках каж­до­го пе­ри­о­да за­ра­же­ния бо­ле­ю­щи­ми и за­раз­ны­ми яв­ля­ют­ся толь­ко те люди, ко­то­рые были за­ра­же­ны в преды­ду­щем пе­ри­о­де;

—  каж­дый бо­ле­ю­щий за время T за­ра­жа­ет R че­ло­век, и вы­здо­рав­ли­ва­ет по окон­ча­нии этого пе­ри­о­да.

В рам­ках этой мо­де­ли рас­смот­рим эпи­де­мию, при ко­то­рой цир­ку­ли­ру­ют од­но­вре­мен­но два штам­ма ви­ру­са, А и Б. Оце­ни­те, через какое время число бо­ле­ю­щих штам­мом Б пре­вы­сит число бо­ле­ю­щих штам­мом А в 10 раз, если в на­чаль­ный мо­мент на­блю­де­ния со­от­но­ше­ние бо­ле­ю­щих А и Б со­став­ля­ет 10 к 1, RБ  =  5, RА  =  4, а T  =  6 дней?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для на­ча­ла вы­ве­дем в общем виде за­ви­си­мость числа бо­ле­ю­щих M от вре­ме­ни t. В рам­ках рас­смат­ри­ва­е­мой мо­де­ли общее число людей, уже столк­нув­ших­ся с этим за­бо­ле­ва­ни­ем, рас­тет как гео­мет­ри­че­ская про­грес­сия, в ко­то­рой общее число чле­нов со­став­ля­ет (n + 1), где n = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби . Тогда M(n)  — это (n + 1)-й член дан­ной про­грес­сии: M(0)  =  Y  — число бо­ле­ю­щих в на­чаль­ный мо­мент на­блю­де­ния.

 M левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = Y умно­жить на R = Y R,

M левая круг­лая скоб­ка 2} пра­вая круг­лая скоб­ка =Y умно­жить на R умно­жить на R=Y R} в квад­ра­те ,

\ldots

 M левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка = Y R в сте­пе­ни n \text и M левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = Y R в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Тогда для каж­до­го из штам­мов:

 M_A левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = Y_A R_A в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и M_Б левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = Y_Б R_Б в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка

и со­от­но­ше­ние бо­ле­ю­щих со­став­ля­ет

 дробь: чис­ли­тель: M_A левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: M_Б левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: Y_A R_A в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: Y_Б R_Б в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби .

По усло­вию,  дробь: чис­ли­тель: Y_A, зна­ме­на­тель: Y_Б конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби , а  дробь: чис­ли­тель: R_А, зна­ме­на­тель: R_Б конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Тогда:  дробь: чис­ли­тель: Y_A, зна­ме­на­тель: Y_Б конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: R_A, зна­ме­на­тель: R_Б конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: T конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби , то есть:

 дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби рав­но­силь­но 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 100 рав­но­силь­но t боль­ше 6 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка 100 рав­но­силь­но t боль­ше 6 умно­жить на 20,64,

сле­до­ва­тель­но, t боль­ше или равно 126 \text дней (по­сколь­ку в рам­ках дис­крет­ной мо­де­ли t крат­но 6).