Fragen zu logistischen Funktionen
Wie lautet die Funktionsgleichung einer logistischen Funktion und welche Bedeutung haben die einzelnen Parameter?
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N(t)=S1+c⋅atoderN(t)=S1+c⋅e−λ⋅t
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S ist die Schranke, welcher sich die Funktion für sehr große t annähert.
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c wird berechnet durch c=S−N0N0=AnfangsabstandAnfangswert.
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a bzw. λ beeinflusst, wie schnell sich die Funktion der Schranke annähert.
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In welchen Bereichen kommen logistische Funktionen typischerweise zum Einsatz?
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Verkaufszahlen: Am Beginn ist das Wachstum langsam, da das Produkt unbekannt ist und am Ende ist das Wachstum langsam, weil der Markt gesättigt ist.
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Infektionszahlen: Am Beginn ist das Wachstum langsam, da erst wenige Meschen ansteckend sind und am Ende ist das Wachstum langsam, weil die Ausbreitung durch die hohe Immunität erschwert wird.
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Populationen mit beschränkten Ressourcen (z. B. Insel): Am Beginn ist das Wachstum langsam, da wenige Individuen für die Vermehrung verfügbar sind und am Ende ist das Wachstum langsam, weil die Ressourcen knapp werden.
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Wie sieht der Graph einer logistischen Funktion aus? Markiere alle wichtigen Eigenschaften!
Wie erstellt man anhand passender Vorgaben die Gleichung einer logistischen Funktion?
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Beispiel: Es soll die Funktionsgleichung zur folgenden Abbildung erstellt werden.
Die allgemeine Form der Funktionsgleichung sieht folgendermaßen aus:
N(t)=S1+c⋅at
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Es wird die Schranke ermittelt. In diesem Beispiel gilt S=300. Bei Textaufgaben ist die Schranke meistens in der Aufgabenstellung enthalten.
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Als Nächstes wird der Anfangswert N0 bestimmt. In diesem Beispiel gilt N0=15. Bei Textaufgaben ist auch dieser Wert meistens in der Aufgabenstellung enthalten.
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Mittels c=S−N0N0 wird nun der Parameter c berechnet. In diesem Beispiel erhält man c=300−1515=19.
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Nun benötigt man einen Punkt des Funktionsgraphen, hier (10∣100). Häufig ist bei Textaufgaben ein Wertepaar in der Aufgabenstellung enthalten.
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Zuletzt werden alle bekannten Werte in die obige Grundgleichung eingesetzt, um damit a zu berechnen:
100=3001+19⋅a10 ⇒ a=10√300100−119≈0,7984
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Die Funktionsgleichung lautet N(t)=3001+19⋅0,7984t
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