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Aufgabe:

Palmöl wird vor allem in der
Nahrungsmittelindustrie und zur Herstellung von
Kosmetik verwendet. Anfang 1985 (t = 0)
betrug die Anbaufläche 4.14 Millionen Hektar.
Der jährliche Ertrag einer Palmölplantage beträgt im Durchschnitt 3.8 Tonnen pro Hektar. Da die Nachfrage in den letzten Jahrzehnten stark angestiegen ist, wurden am Ende jeden Jahres 3.5% der bereits bestehenden Anbauflächen für zusätzliche Plantagen freigegeben.
Wie viel Palmöl (in Millionen Tonnen) wurde zwischen Anfang des 1. Quartals 1989 und Anfang des 1. Quartals 2008 produziert?

Kann mir da vielleicht jemand helfen? Ich hätte das Integral bestimmte Integral zwischen 0 und 19 gebildet (19 Jahre dazwischen) und als Rechnung im Integral:
(4,14+x* ? ) * 3,8 = ?
Ich kenne mich aber bei dem 3,5% der Anbaufläche nicht aus - kann 0,1449 stimmen?

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Das Wachstum ist diskret , nicht stetig/kontinuierlich.

Es bildet eine geometrische Reihe.

4 Antworten

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Aloha :)

Im Jahr 1985 standen \(4,14\cdot10^6\,\mathrm{ha}\) Anbaufläche zur Verfügung.

\(1\,\mathrm{ha}\) Anbaufläche liefert im Durchschnitt \(3,8\,t\) Palmöl pro Jahr.

Im Jahr 1985 wurden also \(15,732\cdot10^6\,\mathrm t\) Palmöl produziert.

Seit 1985 wurde die Produktion jährlich um \(3,5\,\%\) gesteigert.

Alle Informationen aus der Aufgabenstellung können wir formal zusammenfassen:$$P(n)=P_{1985}\cdot\left(1+\frac{3,5}{100}\right)^{n-1985}\quad\text{mit }P_{1985}=15,732\cdot10^6\,\mathrm t\text{ und }n\ge1985$$

Nun soll die Produktion vom Anfang des 1-ten Quartas 1989 \((n=1989)\) bis zum Anfang des 1-ten Quartals 2008 bzw. bis zum Ende des vollen Jahres 2007 \((n=2007)\) bestimmt werden.

Da hier diskrete Werte vorliegen, müssen wir entsprechend summieren:$$M=\sum\limits_{n=1989}^{2007}P(n)=\sum\limits_{n=1989\pink{-1989}}^{2007\pink{-1989}}P(n\pink{+1989})=P_{1985}\cdot\sum\limits_{n=0}^{18}\left(1+\frac{3,5}{100}\right)^{(n\pink{+1989})-1985}$$$$\phantom{M}=P_{1985}\cdot\sum\limits_{n=0}^{18}1,035^{n+4}=P_{1985}\cdot1,035^4\cdot\sum\limits_{n=0}^{18}1,035^{n}$$Die Summe ist eine geometrische Reihe der Form \(\,\sum\limits_{n=0}^Nq^n=\frac{1-q^{N+1}}{1-q}\,\)sodass weiter gilt$$\phantom M=P_{1985}\cdot1,035^4\cdot\frac{1-1,035^{19}}{1-1,035}\approx P_{1985}\cdot30,245471\approx475,8217\cdot10^6\,\mathrm t$$

In dem untersuchten Zeitraum wurden etwa \(475,8\) Mio. Tonnen Palmöl produziert.

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Einfach gesagt: Man musst die Fläche auf 1989 aufzinsen und dann mit der Summenformel weitermachen.

Du hast dir wieder sehr viel Arbeit gemacht, Tschaka, und es detailliert dargestellt.

Einen Daumen dafür von mir.

Danke dir ;)

Dein Ergebnis und das vom Coach waren zuerst unterschiedlich. Wenn schon zwei so erfahrene Leute unterschiedliche Ergebnisse haben, wollte ich den Rechenweg für den Fragensteller transparent machen.

Für uns ist das ein Einzeiler, aber für jemanden, der das gerade lernt, sind die Zwischenschritte vielleicht hilfreich.

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∑ (x = 1989 bis 2007) (4.14·1.035^(x - 1985)·3.8) = 475.82 Mio. Tonnen

Avatar von 488 k 🚀

Ich komme auf ein anderes Ergebnis.

Kannst du mal bitte drüberschauen?

Ja. Das war mein Fehler. Es wird ja nur bis Ende 2007 geerntet

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Ich hätte das Integral bestimmte Integral zwischen 0 und 19 gebildet

Das wäre falsch, denn

wurden am Ende jeden Jahres 3.5% der bereits bestehenden Anbauflächen für zusätzliche Plantagen freigegeben.
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4,14*3,8*1,035^4* (1,035^19-1)/0,035 = 475,82 Mio Tonnen

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