4.建立水葫芦生长方程 由于上游的水葫芦也在不断繁殖,所以每天从上游 漂移进上海的水誚芦的速度也不断増加,于是我们设流 速为f(t),而己在上海水域的水葫芦自身繁殖加速度与水 域中水葫芦增加速度成正比,我们设为kV。而这个k的大 小取决于此水域生态系统的大小。我们设水葫芦増加速 度为v,这样我们可排出如下方程。 d kv+f (t) at
6 4.建立水葫芦生长方程 由于上游的水葫芦也在不断繁殖,所以每天从上游 漂移进上海的水葫芦的速度也不断增加,于是我们设流 速为f(t),而已在上海水域的水葫芦自身繁殖加速度与水 域中水葫芦增加速度成正比,我们设为k v。而这个k的大 小取决于此水域生态系统的大小。我们设水葫芦增加速 度为v,这样我们可排出如下方程。 ( ) ' kv f t dt dv = +
5.计算水域中水葫芦的数量 由以上方程我们我们先对这一组[y进行样条插值 可以利用微分方程数 值方法计算每一个t之后我们对插值函数进行积分 时刻。水葫芦增加量具体命令如下 V的值,我们只需得pp= spline(t,y); 到若干个V的值,就 int _pp=fnint(pp); 能利用数值积分方法 计算水葫芦数量M。 Ssp=ppva(int pp, [a, b]*[-1; 1 (见右边)
7 5.计算水域中水葫芦的数量 由以上方程我们 可以利用微分方程数 值方法计算每一个t 时刻,水葫芦增加量 v的值,我们只需得 到若干个v的值,就 能利用数值积分方法 计算水葫芦数量M。 (见右边) Ssp ppval(int_pp,[a,b])*[-1;1] int_pp fnint(pp); pp spline(t, y); [t, y] = = = 具体命令如下: 之后我们对插值函数进行积分 我们先对这一组 进行样条插值
6.水葫芦数量增长分析 我们由假设可知流速函数f(t)必为递 增的,且其一阶导数也为递增的。而k必 为正值,那么可知V也为递增的。 这样,水葫芦的増长必定越來越快, 所以我们必须及时对它进行治理。否则其 必将迅速蔓延,无法控制。以下我们将讨 论如何治理
8 6.水葫芦数量增长分析 我们由假设可知流速函数f ( t )必为递 增的,且其一阶导数也为递增的。而k必 为正值,那么可知v也为递增的。 这样,水葫芦的增长必定越来越快, 所以我们必须及时对它进行治理,否则其 必将迅速蔓延,无法控制。以下我们将讨 论如何治理
7,水葫芦治理方法 ■截断上游漂移的水葫芦 大力打捞漂浮在水域中的水葫芦 运用生物(如象甲)防治以降低水葫芦繁 殖速度 破坏水葫芦生态系统
9 7.水葫芦治理方法 截断上游漂移的水葫芦 大力打捞漂浮在水域中的水葫芦 运用生物(如象甲)防治以降低水葫芦繁 殖速度 破坏水葫芦生态系统
8各种方法的单独应用(1) 我们先使用打捞这一最简单的方法。设 V(O)=10000吨/月,而流速f(t)为500e吨/月,且 k=0.5.每月可打捞4000吨,那么我们可以得出 方程如下 =500et+05V at v(O)=10000
10 8.各种方法的单独应用(1) 我们先使用打捞这一最简单的方法。设 v(0)=10000吨/月,而流速f( t )为 吨/月,且 k=0.5,每月可打捞4000 吨,那么我们可以得出 方程如下: t 500e = = + (0) 10000 500 0.5 v e v dt dv t