Um lago com trutas

Funções exponenciais e logarítmicas: Infinito 12 A - Parte 2 Pág. 201 Ex. 1

Enunciado

Num lago onde não existiam trutas foi lançada determinada quantidade desses peixes com um ano de idade. O número $N$ de trutas vivas existentes $t$ anos após o lançamento é dado por $$N=5000\times {{e}^{-0,1\,t}}$$

  1. Quantas trutas foram lançadas no lago?
  2. Ao fim de quantos anos, aproximadamente, existirão 3000 trutas no lago?
  3. Se o modelo continuar a poder aplicar-se, qual o número de trutas passados muitos anos?

Resolução

Num lago onde não existiam trutas foi lançada determinada quantidade desses peixes com um ano de idade. O número $N$ de trutas vivas existentes $t$ anos após o lançamento é dado por $$N=5000\times {{e}^{-0,1\,t}}$$

­

  1. Para $t=0$, temos $N(0)=5000\times {{e}^{0}}=5000\times 1=5000$.
    Portanto, foram lançadas 5000 trutas no lago.
    ­
  2. Ora, $$\begin{array}{*{35}{l}}    N=3000 & \Leftrightarrow  & 5000\times {{e}^{-0,1\,t}}=3000  \\    {} & \Leftrightarrow  & {{e}^{-0,1\,t}}=\frac{3}{5}  \\    {} & \Leftrightarrow  & {{e}^{-0,1\,t}}=0,6  \\ \end{array}$$ Recorrendo à calculadora, podemos obter um valor aproximado da solução:

    Existirão 3000 trutas no lago, no segundo mês do quinto ano.
    ­

  3. Se $t\to +\infty $,  então ${{e}^{-0,1\,t}}={{\left( \frac{1}{e} \right)}^{0,1\,t}}\to 0$ e, consequentemente, $N\to 0$.
    Logo, passados muitos anos o número de trutas no lago será próximo de zero.

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