Добавить в цитаты Настройки чтения

Страница 28 из 36

а. Сколько рождений в среднем доступно каждому члену зрелой группы за один временной интервал?

б. На сколько процентов уменьшается численность каждой группы в каждом временном интервале?

в. Предполагая, что незрелые не способны размножаться с течением времени, каково значение верхнего левого элемента матрицы ?

г. Что означает левый нижний элемент матрицы ?

2.2.6. Для модели из предыдущей задачи:

а. Найдите .

б. Пусть , найдите  и .

2.2.7. Предположим, что структурированная популяционная модель имеет матрицу перехода , которая обратима.

а. В чем смысл матрицы ? Если вектор численности популяции умножить на эту матрицу, то что получится? Если вектор численности популяции умножить на , то что получится?

б. В чем смысл матрицы ? Если вектор численности популяции умножить на эту матрицу, то что получается?

в. Основываясь на ответах из частей (а) и (б), объясните, почему  для любого положительного целого числа . Эта матрица часто обозначается как .

2.2.8. Модель, которую предложил Каллен в 1985 году, данные для которой собрали Неллис и Кит в 1976 году, описывает популяцию койотов. Динамика возрастных групп – щенок, сеголетка и взрослая особь – описывается матрицей  c шаг времени 1 год. Объясните, каков смысл каждого элемента матрицы. Будьте внимательны при объяснении значения 0.11 в левом верхнем углу.

2.2.9. а. Покажите, что из  не обязательно следует равенство  вычислив  и  для ,  и .

б. Объясните, почему если  и существует , то .





2.2.10. В отличие от скаляров, умножение которых коммутативно, для матриц как правило . Вместо этого, если обратные значения существуют, то .

а. Для   и  , без использования компьютера вычислите ,  и  для проверки этих утверждений.

б. Выберите любые две другие обратимые 2 × 2 матрицы  и , и для них убедитесь в том, что .

в. Выберите две обратимые матрицы 3 × 3 матриц   и , и с помощью компьютера убедитесь, что .

2.2.11. Тождество  можно доказать разными способами.

а. Объясните, почему .  Почему это доказывает, что ?

б. Предположим, как и в первом разделе пройденной главы, что  является матрицей перехода для популяции лесов в засушливый год, а  – матрицей для влажного года. Затем, если первый год сухой, а второй влажный, имеем . Как выразить  через ? Как найти  зная ? Объедините полученные результаты, чтобы объяснить, как найти  через . Как это доказывает, что ?

2.2.12. Пусть лес состоит из двух видов деревьев,  и . Каждый год  числа деревьев вида  заменяются деревьями вида , в то время как   деревьев вида  заменяются деревьями вида . Численность остальных деревьев не меняется.

а. Пусть  и  обозначают количество деревьев каждого типа в год . Выразите  и  через  и .

б. Запишите уравнения из пункта (а) в матричном виде.

в. Используйте пункт (б) для получения формулы, выражающей  и через  и .

г. Выразите  и  через  и  в матричной форме.