問題詳情:
當兔子和狐狸處於同一棲息地時,忽略其他因素,只考慮兔子數量和狐狸數量的相互影響,為了簡便起見,不妨做如下假設:(1)由於自然繁殖,兔子數每年增長10%,狐狸數每年減少15%;(2)由於狐狸吃兔子,兔子數每年減少狐狸數的0.15倍,狐狸數每年增加兔子數的0.1倍;(3)第n年時,兔子數量用表示,狐狸數量用表示;(4)初始時刻(即第0年),兔子數量有只,狐狸數量有只。請用所學知識解決如下問題:
(1)列出兔子與狐狸的生態模型(、的關係式);
(2)求出、關於n的關係式;
(3)討論當n越來越大時,兔子與狐狸的數量是否能達到一個穩定的平衡狀態,説明你的理由。
【回答】
解:⑴
⑵設,
∴=……=
又矩陣M的特徵多項式 =
令得:
特徵值對應的一個特徵向量為
特徵值對應的一個特徵向量為
且
∴=
∴
⑶當n越來越大時,越來越接近於0,,分別趨向於常量210,140。即隨着時間的增加,兔子與狐狸的數量逐漸增加,當時間充分長後,兔子與狐狸的數量達到一個穩定的平衡狀態。
知識點:矩陣與變換
題型:計算題