Curso de Equações Diferenciais Ordinárias - Unesp
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Assim<br />
0 < p < k { f<br />
2 ⇒ ′ (p) > 0<br />
⇒ p ′′ > 0 ⇒ concavida<strong>de</strong> para cima<br />
f (p) > 0<br />
{<br />
k<br />
f<br />
< p < k ⇒<br />
′ (p) < 0<br />
⇒ p ′′ < 0 ⇒ concavida<strong>de</strong> para baixo<br />
2<br />
f (p) > 0<br />
{ f<br />
p > k ⇒<br />
′ (p) < 0<br />
⇒ p ′′ > 0 ⇒ concavida<strong>de</strong> para cima<br />
f (p) < 0<br />
Po<strong>de</strong>mos esboçar as soluções<br />
A conclusão que chegamos é que existem duas popuções <strong>de</strong> equilíbrio (p = k, p = 0)<br />
e que quando a população inicial for diferente das populações <strong>de</strong> equilíbrio, ela<br />
ten<strong>de</strong>rá a população <strong>de</strong> equilíbrio, quando o tempo passar.<br />
É fácil resolvermos explicitamente, usando separação <strong>de</strong> variáveis<br />
( 1<br />
p + 1<br />
k<br />
1 − p k<br />
dp<br />
( )<br />
1 −<br />
p<br />
= rdt ⇒<br />
p<br />
k<br />
)<br />
dp = rdt ⇒<br />
⇒<br />
⇒<br />
3.4 Curvas <strong>de</strong> Perseguição<br />
p<br />
ln<br />
∣ 1 −<br />
p ∣ = rt + c ⇒<br />
k<br />
p<br />
∣ 1 −<br />
p ∣ = cert<br />
k<br />
Imaginemos que um rato está alegre e contente comendo seu queijo quando<br />
é avistado por um gato faminto. O gato foge, seguindo a direção vertical com<br />
uma velocida<strong>de</strong> ν e o gato persegue o rato, sempre em sua direção com uma<br />
velocida<strong>de</strong> ω.<br />
Fixamos um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas. O rato parte da origem (0, 0) e o gato<br />
<strong>de</strong> um ponto (a, 0) .<br />
Vamos estudar o movimento do gato.<br />
Denotamos<br />
y (x)<br />
a curva <strong>de</strong>scrita pelo gato em seu movimento.<br />
Suponhamos que após um tempo t o gato esteja no ponto (x, y) .<br />
Assim<br />
tempo =<br />
t =<br />
espaço<br />
velocida<strong>de</strong><br />
√<br />
1 + (y ′ (u)) 2 du<br />
∫ a<br />
x<br />
ϖ<br />
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