Через сколько лет численность населения города возрастет выше 45000 человек, если каждый год она увеличивается на
Через сколько лет численность населения города возрастет выше 45000 человек, если каждый год она увеличивается на 1% от предыдущего года и в настоящее время составляет F человек?
Иван 3
Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу для экспоненциального роста.Формула для экспоненциального роста: \[P = P_0 \times (1 + r)^t\]
Где:
- \(P\) - численность населения после \(t\) лет,
- \(P_0\) - начальная численность населения (в данной задаче она равна \(F\)),
- \(r\) - процентный прирост населения (в данной задаче он равен 1% или 0.01),
- \(t\) - количество лет.
Мы хотим найти значение \(t\), когда численность населения превысит 45000. Поэтому мы можем записать уравнение следующим образом:
\[45000 = F \times (1 + 0.01)^t\]
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(t\).
\[\frac{45000}{F} = (1 + 0.01)^t\]
Теперь возведем обе части уравнения в логарифм:
\[\log\left(\frac{45000}{F}\right) = \log\left((1 + 0.01)^t\right)\]
Воспользуемся свойствами логарифмов:
\[t \times \log(1 + 0.01) = \log\left(\frac{45000}{F}\right)\]
Теперь разделим обе части уравнения на \(\log(1 + 0.01)\) для выражения \(t\):
\[t = \frac{\log\left(\frac{45000}{F}\right)}{\log(1 + 0.01)}\]
Таким образом, для определения через сколько лет численность населения города превысит 45000 человек, нужно взять натуральный логарифм от отношения 45000 к начальной численности населения \(F\), и поделить результат на натуральный логарифм от 1 плюс процентный прирост \(0.01\).
Пожалуйста, примите во внимание, что формула экспоненциального роста предполагает, что процентный прирост остается постоянным со временем, что может быть не совсем точно в реальной жизни. Это простая модель, которая помогает получить общую представление о возрастании численности населения.