Considerando fatores inibidores para a variação da população, foi proposta uma modificação para o modelo do exercício anterior, onde se supõe então um nível máximo γ = lim t → ∞ ⁡ p ( t ) que a população possa atingir e que há um fator inibidor proporcional ao quadrado da população e com coeficiente ε = λ γ . Então, neste modelo, a variação da população é regida pela equação de Bernoulli d p d t = λ p - ε p 2 , onde se supõe λ > 0 . Suponha que a população no instante t = 0 seja p 0 .

  1. Supondo p 0 < γ para que valor de p a taxa de variação d p d t é máxima? Qual o valor máximo para esta taxa de variação?

Passo 1

Vamos lá! Como:

O valor máximo de

Ocorrerá no instante em que p for o vértice da parábola z = λ p - ε p 2 , ou seja, no instante em que:

Passo 2

No instante t = t 1 em que d p d t é máximo deveremos ter:

Ou seja,

Observe que no instante t = t 1 em que d p d t é máximo estará ocorrendo um ponto de inflexão no gráfico de p = p ( t ) .

Resposta

p = γ 2

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