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Questão FC235890

Um estudo indicou que a população P(t) de uma determinada espécie, dada em milhares de indivíduos, pode ser modelada pela seguinte função: P(t) = \({ \large 200 \over 1+4e^{(-t+2)}

Tópicos de Matemática (Ensino Superior)

CESGRANRIO · 2018

Um estudo indicou que a população P(t) de uma determinada espécie, dada em milhares de indivíduos, pode ser modelada pela seguinte função:

 

P(t) = \({ \large 200 \over 1+4e^{(-t+2)}}\)

 

em que t é dado em décadas contadas a partir do início do estudo.

 

Dado
ln 2 = 0,693

 

Considerando esse modelo, o valor mais próximo do número de décadas, contadas a partir do início do estudo, necessário para que essa população atinja a metade de sua capacidade de suporte é igual a

  1. 3,1
  2. 3,4
  3. 3,9
  4. 4,2
  5. 4,8
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Gabarito

B

Comentário do professor

A capacidade de suporte é o valor que \(P(t)\) tende quando \(t\to\infty\). Na função \(P(t)=\dfrac{200}{1+4e^{2-t}}\), o denominador tende a 1, logo a capacidade é \(200\) (mil indivíduos).

Metade dessa capacidade é \(100\). Igualando: \( \dfrac{200}{1+4e^{2-t}}=100\).

Multiplicando ambos os lados por \(1+4e^{2-t}\) e simplificando obtém-se \(4e^{2-t}=1\), isto é \(e^{2-t}=\tfrac{1}{4}\).

Aplicando ln: \(2-t=\ln\!\left(\tfrac{1}{4}\right)=-\ln 4=-2\ln 2\). Portanto \(t=2+2\ln 2\).

Com \(\ln 2=0{,}693\) vem \(t=2+2(0{,}693)=3{,}386\), que arredondado dá aproximadamente 3,4 décadas.

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