下列模型中属于人口模型的是()A. } (dx)/(dt) = rx^2 + C x(0) = x_0 B. m (dv)/(dt) = mg - rho g V - kv^2C. int (dx_1)/(dt) = r_1 (1 - (x_1 + alpha_1 x_2)/(K_1)) x_1
A. $\begin{cases} \frac{dx}{dt} = rx^2 + C \\ x(0) = x_0 \end{cases}$
B. $m \frac{dv}{dt} = mg - \rho g V - kv^2$
C. $\int \frac{dx_1}{dt} = r_1 \left(1 - \frac{x_1 + \alpha_1 x_2}{K_1}\right) x_1$
题目解答
答案
解析
本题考查对不同模型的理解以及对人口模型的识别。解题的关键在于了解常见人口模型的形式,并分析每个选项所代表的物理意义。
选项A
对于模型$\begin{cases} \frac{dx}{dt} = rx^2 + C \\ x(0) = x_0 \end{cases}$,一般人口模型中,人口的增长率与人口数量$x$通常是线性关系,即$\frac{dx}{dt}=rx$($r$为增长率)。而此模型中$\frac{dx}{dt}$是关于$x$的二次函数,不符合常见人口模型的特征,所以该模型不属于人口模型。
选项B
模型$m \frac{dv}{dt} = mg - \rho g V - kv^2$,其中$m$是物体质量,$v$是物体速度,$g$是重力加速度,$\rho$是流体密度,$V$是物体体积,$k$是阻力系数。该方程描述的是物体在流体中运动时的受力与加速度的关系,是一个运动学模型,并非人口模型。
选项C
模型$\frac{dx_1}{dt} = r_1 \left(1 - \frac{x_1 + \alpha_1 x_2}{K_1}\right) x_1$,这是一个典型的Logistic模型的变种。在人口模型中,$x_1$可以表示某一物种的种群数量,$r_1$是该物种的固有增长率,$K_1$是环境容纳量,$\alpha_1$表示两个物种之间的竞争系数,$x_2$表示另一个与之竞争的物种的种群数量。该模型考虑了种群数量的增长以及环境资源对增长的限制,符合人口模型的特点,所以该模型属于人口模型。