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| 1 | \documentclass[spanish]{amsart}
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| 2 | \usepackage{babel}
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| 3 | \usepackage[utf8]{inputenc}
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| 4 | \usepackage{graphicx}
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| 5 | \begin{document}
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| 6 | \section*{introduccion}
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| 7 | - | Esta parte del trabajo esta basada en un articulo \lq\lq A fractional-order differential equation model of HIV infection of CD $4^{+}$ T-cells" de Yongsheng Ding y Haiping Ye.
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| 7 | + | Esta parte del trabajo esta basada en un articulo \emph{\lq\lq A fractional-order differential equation model of HIV infection of CD $4^{+}$ T-cells\rq\rq} de Yongsheng Ding y Haiping Ye.
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| 8 | - | En este articulo habla de la modelación del virus del VIH. Al hacer esta modelación se uso la \emph{Derivada Fraccionaria} ya que se apega mucho mas a la realidad del crecimiento del virus.\\
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| 8 | + | En este articulo se habla de la modelación del virus del VIH. Al hacer esta modelación se uso la \emph{Derivada Fraccionaria} ya que se apega mucho mas a la realidad del crecimiento del virus.\\
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| 9 | El cual esta basado en las sig. ecuaciones: | |
| 10 | \begin{align*}
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| 11 | D^\alpha T &= S -\mu_{T} T+rT\left(1-\dfrac{T+I}{T_{max}}\right)-\dfrac{K_{1}VT}{1+\alpha V},\\
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| 12 | D^\alpha I &= \dfrac{K'_{1}VT}{1-\alpha V}-\mu_{I}I,\\
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| 13 | D^\alpha V &= N\mu_{b}I-\dfrac{k_{1}VT}{1-\alpha V}-\mu_{V}V.\\
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| 14 | \end{align*}
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| 15 | Donde $D^\alpha$ es la derivada de Caputo de orden $\alpha$. Como la derivada de Caputo de una función constante es cero, podemos hallar las soluciones de equilibrio resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones, | |
| 16 | \begin{align*}
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| 17 | S -\mu_{T} T+rT\left(1-\dfrac{T+I}{T_{max}}\right)-\dfrac{K_{1}VT}{1+\alpha V}&=0\\
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| 18 | \dfrac{K'_{1}VT}{1-\alpha V}-\mu_{I}I&=0\\
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| 19 | N\mu_{b}I-\dfrac{k_{1}VT}{1-\alpha V}-\mu_{V}V&=0.\\
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| 20 | \end{align*}
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| 21 | Donde las variables son T(celulas no infectadas), I(celulas infectadas) y V(densidad inicial de VIH).\\ | |
| 22 | Todas las demas son constantes. | |
| 23 | \section*{Calculos}
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| 24 | Vamos a hacer los calculos para encontar los los puntos de equilibrio.\\ | |
| 25 | \begin{description}
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| 26 | \item[Caso I ] $V\neq 0$ y $T\neq 0$\\ | |
| 27 | Sean $w=\dfrac{TV}{1+\alpha V}$, $k=\dfrac{k'_{1}}{\mu_{I}}$ y $\gamma=N\mu_{b}k-k_{1}$.
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| 28 | vamos a usar las tres ecuaciones planteadas en un inicio. Por la w y la k que definimos tenemos que:$$I=kw$$. | |
| 29 | Vamos a empezar por sustituir y tratar de llegar a un resultado. | |
| 30 | \begin{align*}
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| 31 | Tomamos\,la\,tercera\,ecuacion,\\ | |
| 32 | T\gamma &= -\mu_{V}-\alpha\mu_{V}V\\
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| 33 | T\gamma + \alpha\mu_{V}V &= -\mu_{V}\\
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| 34 | despejando,\\ | |
| 35 | V&=\dfrac{-\mu_{V}-T\gamma}{\alpha\mu_{V}}
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| 36 | - | cancelamos y nos queda, |
| 36 | + | |
| 37 | Ahora vamos a encontrar el o los valores de T. | |
| 38 | \begin{align*}
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| 39 | S-\mu_{I}T+rT-\dfrac{rT^2}{T_{max}}-\dfrac{krTw}{T_{max}}-k_{1}w&=0\\
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| 40 | - | En el caso en el que V y T aon cero las ecuaciones que nnos quedan son las siguientes: |
| 40 | + | |
| 41 | \left(\dfrac{-r}{T_{max}}T^{2}+(r-\mu_{I})T+S\right)\left(1+\left(-1+\dfrac{T\gamma}{\mu_{V}}\right)\right)&=\left(\dfrac{krT}{T_{max}}+k_{1}\right)\left(\dfrac{-\mu_{V}T-T^{2}\gamma}{\alpha\mu_{V}}\right)\\
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| 42 | \text{cancelamos y nos queda,}\\
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| 43 | -\dfrac{r\gamma}{T_{max}}T^{3}+\gamma(
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| 44 | - | N\mu_{b} I&=0\\
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| 44 | + | |
| 45 | \item[Caso II ] $V=0$ $T=0$\\ | |
| 46 | En el caso en el que V y T son cero, las ecuaciones que nos quedan son las siguientes: | |
| 47 | \begin{align*}
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| 48 | - | Al tener V=0 las ecuaciones que tenemos son: |
| 48 | + | S&=0,\\ |
| 49 | -\mu_{I}I&=0,\\
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| 50 | N\mu_{b} I&=0,\\
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| 51 | \end{align*}
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| 52 | es fácil ver como I=0 por lo que $E_{1}=(0,0,0)$.\\
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| 53 | \item[Caso III ] $V=0$\\ | |
| 54 | Al tener V=0, las ecuaciones que tenemos son: | |
| 55 | \begin{align*}
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| 56 | S-\mu_{T}T+rT\left(1-\dfrac{T+I}{T_{max}}\right)&=0\\
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| 57 | -\mu_{I}I&=0\\
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| 58 | N\mu_{b}I&=0
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| 59 | \end{align*}
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| 60 | entonces tenemos que I=0.\\ | |
| 61 | ahora tenemos que: | |
| 62 | \begin{align*}
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| 63 | S-\mu_{T}T+rT\left(1-\dfrac{T}{T_{max}}\right)&=rT^{2}+\mu_{T}TT_{max}-rTT_{max}-ST_{max}\\
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| 64 | &=rT^{2}+(\mu_{T}T_{max}-rT_{max})T-ST_{max}\\
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| 65 | &=0\\ | |
| 66 | \end{align*}
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| 67 | - | Sabemos por los valores de las constantes que el discriminante es mayor que que cero por lo que existen dos soluciones en este caso por lo cual la soluciones son $E_{2}=(T_{0},0,0)$, donde $T_{0}=\dfrac{-T_{max}(\mu_{T}-r)\pm\sqrt{T_{max}(T_{max}(\mu_{T}^{2}-2\mu_{T}r+r^{2})+4Sr)}}{2r}.$\\
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| 67 | + | |
| 68 | \begin{align*}
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| 69 | D&=\sqrt{(\mu_{T}TT_{max}-rT_{max})^{2}-4r(-ST_{max}}\\
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| 70 | &=\sqrt{T_{max}^{2}(\mu_{T})^{2}+4rST_{max}}\\
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| 71 | &=\sqrt{T_{max}(T_{max}(\mu_{T}^{2}-2\mu_{T}r+r^{2})+4Sr)}\\
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| 72 | \end{align*}
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| 73 | Sabemos por los valores de las constantes que el discriminante es mayor que que cero por lo que existen dos soluciones en este caso por lo cual la soluciones son $E_{2}=(T_{0},0,0)$, donde
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| 74 | \[T_{0}=\dfrac{-T_{max}(\mu_{T}-r)\pm\sqrt{T_{max}(T_{max}(\mu_{T}^{2}-2\mu_{T}r+r^{2})+4Sr)}}{2r}.\]\\
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| 75 | \item[Caso IV ] $T=0$\\ | |
| 76 | En el caso en el que T=0 nos quedan las siguientes ecuaciones: | |
| 77 | \begin{align*}
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| 78 | S&=0\\ | |
| 79 | -\mu_{I}I&=0\\
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| 80 | N\mu_{b}I-\mu_{V}V&=0\\
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| 81 | \end{align*}
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| 82 | este caso tiene la misma solución que el \emph{Caso II} y es $E_{1}=(0,0,0)$,por lo tanto cuando se haga el analisis de estabilidad son un mismo resultado.
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| 83 | \end{description}
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| 84 | \end{document} |