(8.4)James Stewart Calculus 5th Edition:Applications to Economics and Biology In this

一些經濟和生物的應用,這里簡單用下即可


Consumer Surplus 消費者剩余


這里p是price價格, x是賣的個數
而這里 P = p(X)是當前的價格
如果我們把曲線分成n份,則有

這個時候,
p(xi) - P 就是每個節約的錢
則有

當n->無窮大 的時候,對應的求和為:

這個值,就是Consumer Surplus 消費者剩余


練習


當對應的賣500的時候
我們可以得到對應的 p價格:

根據Consumer Surplus 消費者剩余的定義:


Blood Flow 血液流動

這里會討論
the law of laminar flow 層流的法則


大體是:
the law of laminar flow

自己在網上找了一個圖:

大體能表示對應的一些屬性和變量,這里:

  • η :流體粘度系數
  • l : 管子長度
  • P : 壓力差
  • R : 大半徑
  • r : 小半徑
  • v : 流速(體積/單位時間)

對于上面式子,這里給了一個簡單的推導:



根據壓力差,可以得到dv和dr的關系
再求積分,可以得到:


這里對于下圖,



面積的近似值為:



這個時候,可以被近似理解成,切成了很多片

單位時間,血的體積為


對應所有的體積和為:


n為無窮大的時候,可以表示為:

這就是 Poiseuille’s Law 泊肅葉定律


Cardiac Output 心輸出量

下圖是 cardiovascular system 心血管系統 的圖示:



一些名詞解釋:

  • vessel : 血管
  • vein : 靜脈
  • arteries : 動脈
  • pulmonary arteries : 肺動脈
  • pulmonary veins : 肺靜脈
  • aorta : 主動脈
  • atrium : 心房
  • left atrium : 左心房
  • right atrium : 右心房

Cardiac Output 心輸出量


這里 心臟單位時間pump出的心輸出量,就是 aorta主動脈 流動的量

一些名詞解釋:

  • dye dilution method 染料稀釋法
  • The dye dilution method is used to measure the cardiac output
  • 染料稀釋法用于測量心輸出量
  • 流動過程
    • Dye is injected into the right atrium and flows through the heart into the aorta
    • 染料注入右心房,流經心臟,最后進入主動脈
    • 你大爺的,為什么要用dye染料, 而不用血液....
  • 大體內容
    • 心臟會處理dye染料,在[0,T]的時間段內不停的運作,知道染料被清除
    • 時間ti-1 到 ti 這段時間, 對應流動的檢測量為:

也就是: **concentration ?濃度 乘以 volume? 體積 **

對應的和為:


當n趨于無窮大,總量A,可以表示為:

那么,心輸出量F,可以表示為:



這里A 可以可以得到的。


例子


大體是, 5mg的染料(對于這個詞,真感覺不適應),被注入右心房
在主動脈,對應的濃度(毫克/升)每秒被檢測到圖表上
估計 心輸出量。
這里:

  • A = 5
  • 單位時間 為 :1
  • 總時間為: 10
    根據 ** Simpson’s Rule 辛普森法則**
    (具體可以參考 Simpson's Rule
    (或者看 James Stewart Calculus 5th Edition的7.7, 也有說明)
    我們區間求積分
    對應的近似值為:

    這個時候,
    對應的 新輸出量F 為:

一些記錄

這里 血液流動方面,還有一些自己不理解的
有時間了,再看看,先記錄下

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