题目
Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=(K)/(1+(e)^-0.23(t-53)),其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为( )(ln19≈3)A. 60B. 63C. 66D. 69
Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t)=$\frac{K}{1+{e}^{-0.23(t-53)}}$,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为( )(ln19≈3)
A. 60
B. 63
C. 66
D. 69
题目解答
答案
C. 66
解析
步骤 1:理解问题
题目要求我们找到t^{*}的值,使得I(t^{*})=0.95K,其中I(t)=$\frac{K}{1+{e}^{-0.23(t-53)}}$,K为最大确诊病例数。这意味着我们需要求解方程$\frac{K}{1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}}$=0.95K。
步骤 2:简化方程
将方程两边同时除以K,得到$\frac{1}{1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}}$=0.95。进一步简化得到$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=$\frac{1}{0.95}$。计算$\frac{1}{0.95}$得到$\frac{1}{0.95}$=1.05263157895,因此$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=1.05263157895。
步骤 3:求解t^{*}
从$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=1.05263157895,可以得到${e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=0.05263157895。两边取自然对数得到$-0.23(t^{*}-53)$=ln(0.05263157895)。根据题目给出的ln19≈3,可以得到ln(0.05263157895)=-ln19≈-3。因此,$-0.23(t^{*}-53)$=-3,解得$t^{*}$≈66。
题目要求我们找到t^{*}的值,使得I(t^{*})=0.95K,其中I(t)=$\frac{K}{1+{e}^{-0.23(t-53)}}$,K为最大确诊病例数。这意味着我们需要求解方程$\frac{K}{1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}}$=0.95K。
步骤 2:简化方程
将方程两边同时除以K,得到$\frac{1}{1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}}$=0.95。进一步简化得到$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=$\frac{1}{0.95}$。计算$\frac{1}{0.95}$得到$\frac{1}{0.95}$=1.05263157895,因此$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=1.05263157895。
步骤 3:求解t^{*}
从$1+{e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=1.05263157895,可以得到${e}^{-0.23(t^{*}-53)}$=0.05263157895。两边取自然对数得到$-0.23(t^{*}-53)$=ln(0.05263157895)。根据题目给出的ln19≈3,可以得到ln(0.05263157895)=-ln19≈-3。因此,$-0.23(t^{*}-53)$=-3,解得$t^{*}$≈66。