Составьте дифференциальное уравнение и найдите частные решения: Концентрация лекарственного препарата в крови уменьшается вследствие выведенного вещества из организма. Скорость уменьшения концентрации пропорциональна концентрации вещества в данный момент. Определить зависимость концентрации данного вещества в крови от времени, если в начальный момент времени она была равна 0,4 мг/л, а через 20 часов уменьшилась вдвое.
Обозначим концентрацию вещества в крови в момент времени t как С(t). Тогда дифференциальное уравнение будет иметь вид:
dC/dt = -kC,
где k - коэффициент пропорциональности.
Решение данного уравнения имеет вид:
C(t) = C0 * exp(-kt),
где С0 - начальная концентрация вещества в крови.
Из условия задачи знаем, что C(0) = 0,4 мг/л и C(20) = 0,2 мг/л. Подставляем данные условия в уравнение и находим значение коэффициента k:
C0 = 0,4 мг/л,
C(20) = 0,2 мг/л.
Заменяем эти значения в формулу:
0,2 = 0,4 * exp(-20k).
Отсюда находим значение k:
0,5 = exp(-20k).
ln(0,5) = -20k.
k = ln(0,5) / (-20) ≈ -0,03466.
Итак, уравнение для концентрации вещества в крови от времени будет иметь вид:
C(t) = 0,4 * exp(0,03466t).