N'(t) = k*(50000 - N(t) )
t in giorni
N(20) = 25000
k = ?
dN/(50000 - N) = k dt
Separando le variabili
dN/(N - 50000) = - k dt
ln |N - 50000| = - kt + C
ed essendo N < 50000
50000 - N = C e^(-kt)
N = 50000 - C e^(-kt)
N(0) = 5000
5000 = 50000 - C
C = 45000
N(k,t) = 50000 - 45000 e^(-kt)
25000 = 50000 - 45000 e^(-20k)
45000 e^(-20k) = 50000 - 25000
e^(-20k) = 25/45 = 5/9
e^(20k) = 9/5
20k = ln 1.8
k = 0.05 * ln 1.8 = 0.0294 circa
Usando questo valore approssimato
N(t) = 5000 (10 - 9 e^(-0.0294 t))
N* = 1/(30 - 0) S_[0,30] 5000 (10 - 9 e^(-0.0294 t)) dt =
= 500/3 [ 10 t - 9/(-0.0294) * e^(-0.0294 t) ]_[0,30] =
= 500/3 * (300 + 900/2.94 * (e^(-0.0294*30) - 1)) =
= ... = 20099.7 => 20100.
Controlla i calcoli.
Nota ulteriore. Gli esponenziali sono molto sensibili alle piccole variazioni (perché ? )
Usando per k il valore più accurato 0.29389333245 viene il valore 20092.03
approssimato a 20 092.