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Verlauf einer Krankheit

Schüler Gymnasium, 13. Klassenstufe

Tags: Lineare Algebra, Matrix, matriz, Übergangsmatrix

 
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insaysmith

insaysmith aktiv_icon

00:38 Uhr, 16.06.2022

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Hallo! Ich soll den Verlauf einer Krankheit mit Hilfe eines mathematischen Modells untersuchen.

(1) Die Bevölkerung wird in Nicht Erkrankte(N), Kranke(K) und nach der Krankheit
Genesene (G) eingeteilt.
(2) Zwischen den Gruppen finden wöchentlich Übergänge statt, die durch den
untenstehenden Graphen beschrieben werden.
(3) Die Größe der Gruppe ändert sich in dem
betrachteten Zeitraum nicht und beträgt 2400 Personen.
(4) Die Übergangsraten bleiben im Beobachtungszeitraum
konstant.


Aufgabe 1) Erstelle die Übergangsmatrix M. Verwende bei Zeilen und Spalten die
Reihenfolge K−N−G. (Ich habe einen Übergangsmatrix erstellt im Anhang)

Aufgabe 2: Untersuche die Situation nach zwei Wochen.

Aufgabe 3: Es gilt:
M4 (ich habe ihm Anhang einmal die Matrix Handschriftlich geschrieben)
Interpretiere die beiden Nullen sowie die Einträge 0,32 und 0,4 und begründe,
dass hier bei allen Potenzen von M Nullen stehen.


Ich bräuchte eigentlich nur Hilfe bei Aufgabe 2 und 3.

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Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ledum

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13:00 Uhr, 16.06.2022

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Hallo
ich nehme an an Anfang sind alle gesund?
dann hast du als Ausgang: x=(0,0,2400) als spalte, nach einer Woche Mx nach 2 Wochen M*(Mx)=M^2*x

da du nicht zeigst, welche Daten zu M führten, kann ich die 0 nicht direkt erklären , was bedeutet sie für nur K, nur G?
die 2 anderen Zahlen zeigen die Entwicklung der Änderungen nach 4 Wochen im Vergleich zu einer Woche
Gruß lul
insaysmith

insaysmith aktiv_icon

13:06 Uhr, 16.06.2022

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Hallo!

Erstmal danke für die Antwort!

Doch, ich habe im Anhang nochmal die Daten aufgeschrieben gehabt. Siehe oben :-)

Also einmal die Übergangsmatrix für Aufgabe 1)

und

Für Aufgabe 3 die m4


Ich hab jetzt nochmal im Anhang ein ÜbergangsGraphen gesendet

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ledum

ledum aktiv_icon

21:36 Uhr, 16.06.2022

Antworten
Hallo
die 0 bedeutet einfach, dass es nie einen Übergang von G nach N gibt.
Gruß lul
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wandy

wandy aktiv_icon

18:46 Uhr, 18.06.2022

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Aufgabe 1 ist korrekt gelöst!

Aufgabe 2: Nach 2 Wochen: K=685.5,N=1012.5,G=702 mit N0=2400 (anfangs alle gesund)

Aufgabe 3: Die beiden Nullen bedeuten, dass es niemals Übergänge von K zu N bzw. von G zu N geben kann.
0.32=NN ist der Anteil der gesund Gebliebenen und 0.4=NG kenzeichnet den Anteil der Gesunden, die nach einer Woche als genesen gelten, deren Krankheitsverlauf demzufolge äußerst kurz war.

insaysmith

insaysmith aktiv_icon

19:42 Uhr, 18.06.2022

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kannst du mir aber vielleicht erklären wie du das gerechnet hast
insaysmith

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19:42 Uhr, 18.06.2022

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kannst du mir aber vielleicht erklären wie du das gerechnet hast
Antwort
wandy

wandy aktiv_icon

20:10 Uhr, 18.06.2022

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Über Matrizenmultiplikation (Vorzeile*Nachspalte) M^2*(0, 2400, 0) erhältst du den Status nach 2 Wochen!
insaysmith

insaysmith aktiv_icon

16:59 Uhr, 20.06.2022

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hey ich bin’s wieder.

Danke!

Aber wenn ich M2(0,2400,0) im Taschenrechner eingeben dann kommt bei mir folgendes raus:

Also nach 2 Wochen:
690K
1350N
360G
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wandy

wandy aktiv_icon

17:11 Uhr, 20.06.2022

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Ist okay! War doch bei mir mal wieder der Fehlerteufel unterwegs! ;-)
insaysmith

insaysmith aktiv_icon

17:21 Uhr, 20.06.2022

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Tip top!

Nochmal eine Frage zu Aufgabe 3:

Warum stehen denn bei allen Potenzen von M Nullen?
Antwort
wandy

wandy aktiv_icon

17:32 Uhr, 20.06.2022

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Da, wo schon bei M Nullen stehen, nämlich für KN und GN, stehen Nullen für alle Potenzen von M. Diese Übergänge sind allzeit nicht zulässig!