Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Wachstum Erdbevölkerung modellieren

Wachstum Erdbevölkerung modellieren

Schüler

Tags: Wachstum

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

19:58 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Berechnen Sie unter der Annahme eines linearen Wachstums den jährlichen absoluten Zuwachs der Weltbevölkerung.

1850-1262
1900-1650
1950-2520
2000-6057
2050-9322

Wie zum Teufel soll ich daraus auf ein LINEARES Wachstum schließen?!
Ich habe doch nur y(0)=1262 und sonst nichts.

Freue mich über Hilfe.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Exponentielles Wachstum (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Umirin

Umirin aktiv_icon

20:09 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Eine lineare Funktion lautet im Allgemeinen: y=mx+b, wobei m=ΔyΔx.
Das gesamte Zeitintervall beträgt Δx=2050-1850=200 Jahre. Der gesamte Zuwachs in diesem Zeitintervall beträgt Δy=9322-1262=8060 Menschen. Das ergibt eine Steigung von m=8060M200a=40,3 Menschen pro Jahr.
Der jährliche absolute Zuwachs seit 1850 lässt sich also wie folgt beschreiben:
y=40,3Max+1850
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

20:13 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Woher kommt das Ma?
Antwort
Umirin

Umirin aktiv_icon

20:17 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Achso, vergessen zu erwähnen: Ma= Menschen pro Jahr
Für x werden dann beliebig viele Jahre eingesetzt und die Jahre kürzen sich heraus. Übrig bleibt M, also der Bevölkerungszuwachs in diesen x Jahren.
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

20:22 Uhr, 13.03.2014

Antworten
In M setze ich dann die Zahlen aus der Tabelle ein?
Gibt es noch einen anderen Weg, lineares Wachstum zu berechnen? Bin nicht mehr so fit mit linearen Funktionen wie du sie aufgeschrieben hast.

Menschen/Jahr ist doch 40,3
Antwort
Umirin

Umirin aktiv_icon

20:44 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Was du ja in der Aufgabe machen solltest, war eine nichtlineare Funktion zu linearisieren, sprich: durch eine lineare Funktion anzunähern und zwar in der Zeit zwischen 1850 und 2050. Ein anderer Weg lautet: lineare Regression.
Dazu stellt man eine Regressionsgerade aus den Regressionskoeffizienten m und b auf, wenn die lineare Gleichung y=mx+b lauten soll.
b ist dann der Quotient aus der Standardabweichung bzw. Kovarianz zwischen den x- und y-Werten durch die Varianz aus den x-Werten.
Die Formeln für die Standardabweichungen lautet (Methode der kleinsten Fehlerquadrate):
S_xy =1ni=1n(xi-xm)(yi-ym)
S×=1ni=1n(xi-xm)2
m kann man berechnen, wenn man den Mittelwert von x und y hat, sowie b. Dann kann man die Gleichung nämlich nach m auflösen.
m=ym-bxm

Da bei deiner Aufgabe nach dem absoluten Zuwachs zwischen 1850 und 2050 gefragt war und nicht nach einem gemittelten Zuwachs, handeltete es sich nicht um eine lineare Regressions-Aufgabe. Du rechnest also die Sekante einer Funktion aus, aber nicht die "gemittelten Messwerte".
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

20:53 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Dann doch lieber Variante 1. :-D)
EHm, Ma, was wird dafür genau eingesetzt? Die 40,3 sind doch schon die Menschen pro Jahr. Ist M dann eine Zahl aus der Tabelle mit dem reellen Zuwachs und a ist..?
Antwort
Umirin

Umirin aktiv_icon

20:58 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Nein, Ma ist die Einheit, die sich auf 40,3 bezieht. Keine Variable! Ma ist einfach eine Abkürzung für Menschen pro Jahr. a steht deshalb für Jahr, weil Jahr auf lateinisch annus heißt.
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

21:16 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Wenn ich das auf das Bevölkerungswachstum für das Jahr 2050 anwende, bekomme ich das hier:

40,3200+1850=9910
40,32050+1850=84465

Beides stimmt nicht. :(
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

22:46 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Umirin hat einen kleinen Fehler in der Funktionsgleichung gemacht.

@Squirtle: Bei aufmerksamen Lesen hätte dir das Auffallen müssen.

Bei solchen Aufgaben:

1. Schritt immer SKIZZE.
x-Achse Zeit (Start bei 1850... das ist bei x=0 oder t=0)
y-Achse Anzahl Menschen.

Im Jahr 2050 sind wir dann bei x=200 oder t=200.

Ist das verständlich ?

-----------------------
Funktionsgleichung aufstellen.
Hier benötigen wir die Steigung.

Dies hat Dir Umirin bereits vorgerechnet.
m=40,3

Funktionsgleichung

y=mx+n

m=40,3
n=1262....... Verschiebung des Graphen auf der y-Achse bei x=0

y=40,3x+1262

------------------------

Wie gesagt, mache Dir unbedingt eine SKIZZE !

LG Ma-Ma






Frage beantwortet
Squirtle

Squirtle aktiv_icon

23:04 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Merk ich mir.
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

23:05 Uhr, 13.03.2014

Antworten
----------------
Nachtrag: Wenn Du Dir eine SKIZZE gemacht hast, wirst Du feststellen, dass die Welbevölkerungt NICHT durch eine lineare Funktion beschrieben werden kann.

Ich nehme an, genau diese Erkenntnis war das Ziel dieser (Teil-)Aufgabe.
LG Ma-Ma
-----------------



Squirtle

Squirtle aktiv_icon

23:07 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Warte. Ich komme auf 40,3200+1262=9322 bis 2050. Sollte rund 9,6 Milliarden betragen. Woher kommen die 0,3 Abweichung?
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

23:13 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Du wirst IMMER eine Abweichung zu den realen Werten haben (außer bei t=0 und bei t=200), WEIL das Wachstum der Weltbevölkerung NICHT als lineare Funktion darstellbar ist.

Die berechnete lineare Funktion (Gerade) gibt nur die DURCHSCHNITTLICHE Änderung pro Jahr an!


Welche KLasse bist Du ?

Squirtle

Squirtle aktiv_icon

23:16 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Die Richtwerte im Startpost sollen einer Statistik der UN entnommen worden sein. Das es hier mit dem linearen Wachstum nicht um realistische Werte geht, ist mir vollends klar.
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

23:28 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Dein Post um 23:07:

40,3200+1262=9322

Soll: 9322...... Passt doch !

In den weiteren Mathestunden werdet Ihr sicher das exponentielle Wachstum kennenlernen.
Mit solch einer Funktion lassen sich die ZWISCHENWERTE besser berechnen.

--------------------
Deine Aufgabe war:
"Berechnen Sie unter der Annahme eines LINEAREN Wachstums den jährlichen absoluten Zuwachs der Weltbevölkerung."

Das ist erledigt: 40,3 Milliarden pro Jahr

-------------------
Anhand Deiner Skizze siehst Du, dass dies sehr ungenaue Zwischenwerte ergibt.
Mehr gibt es dazu nicht zu sagen/rechen. Aufgabe erledigt.
LG Ma-Ma




Squirtle

Squirtle aktiv_icon

23:31 Uhr, 13.03.2014

Antworten
Gut. Danke + gute Nacht.
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.