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Exercice de spé maths sur la dynamique de population

Posté par
zinob23i
03-01-14 à 13:44

Bonjour, j'aurai besoin d'aide pour commencer cet exercice, je viens de commencer ce type d'exercice et je n'arrive pas encore à saisir la méthode ou ce qu'il faut utiliser de l'énoncé pour faire l'exercice. J'aimerai bien qu'on me mette dans la voie s'il vous plaît.

Les petites cavités d'une barrière de corail peuvent être habitées soit par un oursin, soit par une jeune murène. Dans le modèle envisagé ici, on suppose que 3% des oursins meurent chaque mois et 10% des murènes devenues trop grandes quittent la barrière de corail. De plus, 70% des cavités laissées vacantes sont prises par un nouvel oursin. Au mois de janvier, on estime que les petites cavités de cette barrière de corail sont équitablement habitées par des oursins et des jeunes murènes. On suppose que toutes les cavités restent occupées. On se propose de savoir  si l'une des espèces va proliférer au dépend de l'autre.
1- N désigne un nombre entier naturel non nul. On note Sn(resp mn) la proportions d'oursins (resp murènes) dans les cavités le nième mois.
a) Déterminer S1 et m1 puis calculer S2 et m2.
b) Justifier pour tout nmodifier : sn+1=(0,97+0,7*0,03)sn+0,7*0,1mn
c) Ecrire mn+1 en fonction de snet mn
d) En déduire que pour tout n : (sn+1  mn+1)=(sn  mn)A avec une matrice carrée A que l'on précisera.
e) Démontrer par récurrence que pour tout n, (sn   m[/sub])=(s1   m1)An-1
2- On estime qu'il y a prolifération d'une espèce lorsqu'elle occupe plus de 80% de l'habitat. Y a-t-il prolifération au bout d'un an et demi ? au moins de décembre ?

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 03-01-14 à 14:07

Bonjour,
1a) A partir de l'énoncé

Citation :
Au mois de janvier, on estime que les petites cavités de cette barrière de corail sont équitablement habitées par des oursins et des jeunes murènes.

tu en déduis S1 et M1

Citation :
Dans le modèle envisagé ici, on suppose que 3% des oursins meurent chaque mois et 10% des murènes devenues trop grandes quittent la barrière de corail. De plus, 70% des cavités laissées vacantes sont prises par un nouvel oursin.
On suppose que toutes les cavités restent occupées


S2=(1-0,03)*S1+0,7*(0,03*S1)+0,7(0,1*m1)
m2=(1-0,1)m1+ 0,03*S1(1-0,7)+  0,1m1*(1-0,7)

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 00:06

Merci pour votre réponse aussi rapide, pour la question b, dois-je effectuer un raisonnement par récurrence ? Je ne comprends pas très bien l'énoncé, voilà où est ma difficulté je pense, je n'arrive même pas à en déduire le nombre d'oursins ou de murènes après telles ou telles années...

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 09:59

Que trouves -tu pour 1a ?
S1=..
m1=...
S2=....
m2=....
1b)

soit Sn   et mn  au mois n  au mois n+1
97% des oursins survivent==> 0,97Sn
parmi les 3% des cavités vides, dues au mort des oursins ,70% sont occupées par des nouveaux oursins
0,03*0,7Sn
et  parmi les 10% des cavités vides, dues au mort des murènes , 70% sont occupées par des nouveaux oursins  
0,1*0,7mn
S_{n+1}=0,97Sn+0,03*0,7S_n+0,1*0,7mn= (0,97+0,03*0,7)Sn+0,1*0,7mn

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 11:33

Je trouve S1 = 0,97*S0 et m1=0,9m0
Donc S2=0,991*S1+0,07m1
et m2 = 0,93m1+0,009*S1
Est-ce juste ? Merci pour la 1b

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 12:17

En fait, il faut pas répondre avec des sn et des mn dans le 1-a ? Il faut dire que s1=0,5 et que m1=0,5 ?
D'après la formule que vous m'avez donné, on trouve S2=0,5305 et m2=0,4695

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:35

S1 et M1 sont faux  tu as mal lu l'énoncé
. Au mois de janvier, on estime que les petites cavités de cette barrière de corail sont équitablement habitées par des oursins et des jeunes murènes

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:38

Oui excusez-moi je m'en suis rendu compte plus tard je l'ai corrigé dans mon autre message. Donc s2 = 0,5305 et m2 = 0,4695 ?

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:39

Citation :
Il faut dire que s1=0,5 et que m1=0,5 ?
D'après la formule que vous m'avez donné, on trouve S2=0,5305 et m2=0,4695

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:40

  j'ai zappé ton dernier message
il faut dire que s1=0,5 et que m1=0,5 ?   OUI
S2=0,5305 et m2=0,4695    OUI  

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:41

c)  as tu trouvé mn+1 ?

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:48

4)
(s_{n+1}  s_n)=(s_n  m_n) \begin{pmatrix}a  b\\c   d\end{pmatrix}

  à l'aide des réponses aux questions 2b et 2c tu détermines a , b , c et d

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:51

Merci, alors pour la c) j'ai trouvé :
mn+1 = (0,9+0,1x0,3)mn+0,03x0,03Sn

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:58

OK
finalement  :
S_{n+1}=0,991S_n+0,07m_n
 \\ m_{n+1}=0,93 m_n+0,09S_n

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 14:59

il manque un "0"
S_{n+1}=0,991S_n+0,07m_n
 \\ m_{n+1}=0,93 m_n+0,009S_n

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:11

Merci, donc la matrice A c'est :
a= 0,97+0,7x0,03
b=0,3x0,03
c=0,7x0,1
d=0,9+0,1x0,3

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:18

OUI
en effectuant les calculs
a=0,991
b=0,009
c=0,07
d=0,93

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:20

D'accord, merci, pour le raisonnement par récurrence, je ne pense pas que j'aurai du mal à le faire.
Pour la question 2a et 2b je ne sais pas comment m'y prendre ?

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:28

Y a-t-il prolifération au bout d'un an et demi
n=18
(S_18 m_18)= (0,5  0,5)A^{18}
à l'aide de la calculatrice

au moins de décembre ?
n=12

(S_12 m_12)= (0,5  0,5)A^{12}
à l'aide de la calculatrice

  obtiens tu un nombre   S ou m ≥,08 ?

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:52

Ah d'accord, cétait vraiment simple en fait.
Merci beaucoup de votre aide !

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 15:52

Je ne suis pas chez moi, je vous dirai quel résultat j'obtiendrai ce soir, merci !

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 16:05

OK
sur wims tu peux tout calculer

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 23:35

Bonsoir, au mois de décembre je trouce S = 0,75 et m=0,25
au bout d'un an et demi je trouve s= 0,8 et m=0,2

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 04-01-14 à 23:57


avec wims
au mois de décembre   S = 0,7422.. et m=0,25 77  ==> S=0,74 et m=0,26 OK  
au bout d'un an et demi S= 0,7983.. et m=0,20169..  ==> S=0,8 et m=0,2  OK

Posté par
zinob23i
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 05-01-14 à 00:19

Merci beaucoup votre aide m'a été précieuse !

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 05-01-14 à 17:48

Posté par
lucile23
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 18-11-15 à 18:58

Bonjour,

J'ai le même exercice et je n'arrive vraiment pas a résoudre les questions d) et e)

Si vous voulez bien m'aider ...
Merci

Posté par
Labo
re : Exercice de spé maths sur la dynamique de population 19-11-15 à 18:13

relis les posts , tu as les réponses



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