Здравствуйте! Давайте разберемся с этой задачей и определим, через какое время объем рыбы в водоеме достигнет 100 тонн с учетом заданных условий. Я подготовлю подробное решение с объяснениями.
Постановка задачи:
- Начальный объем рыбы: 50 т
- Ежегодный прирост: +10,5% (рост рыбы за год)
- Ежегодная убыль: -2,6% (уменьшение рыбы за год)
- Цель: определить, через сколько лет объем достигнет 100 т
Шаг 1. Анализ условий
Объем рыбы за год меняется по формуле:
[
V_{n+1} = V_{n} \times (1 + r_{прирост} - r_{убыль})
]
где:
- (V_{n}) — объем рыбы в конце (n)-го года,
- (r_{прирост} = 10,5% = 0,105),
- (r_{убыль} = 2,6% = 0,026).
Общий коэффициент изменения за год:
[
k = 1 + 0,105 - 0,026 = 1,079
]
То есть каждый год объем растет на 7,9%.
Шаг 2. Формула для объема через годы
Объем рыбы через (n) лет:
[
V_{n} = V_0 \times k^{n}
]
где:
- (V_0 = 50) т,
- (k = 1,079),
- (n) — количество лет.
Нам нужно найти минимальное (n), при котором:
[
V_{n} \geq 100
]
Подставляем:
[
50 \times (1,079)^{n} \geq 100
]
Шаг 3. Решение уравнения
Делим обе части на 50:
[
(1,079)^{n} \geq 2
]
Берем логарифм обеих частей (можно любой логарифм, например, натуральный или десятичный):
[
\ln \left( (1,079)^{n} \right) \geq \ln 2
]
Используем свойство логарифмов:
[
n \times \ln(1,079) \geq \ln 2
]
Выражаем (n):
[
n \geq \frac{\ln 2}{\ln(1,079)}
]
Шаг 4. Вычисления
[
\ln 2 \approx 0,6931
]
[
\ln(1,079) \approx 0,0769
]
Тогда:
[
n \geq \frac{0,6931}{0,0769} \approx 9,015
]
Так как количество лет должно быть целым, — минимальное целое число:
[
n = 10 \text{ лет}
]
Ответ:
Объем рыбы достигнет промыслового значения — 100 тонн — примерно через 10 лет.
Если нужно, я могу помочь построить график изменения объема рыбы за эти годы, а также объяснить более подробно любую часть решения.