Eine Bakterienkultur beginnt mit 1500 Zellen und wächst nach dN/dt = k·N mit k = 0,4 h⁻¹. Wie viele Zellen N sind es nach 9 h?
Arbeitsblatt Differentialgleichungen mit Lösungen
1.Leicht
N0 = 1500k = 0,4 h⁻¹t = 9 h
N =
2.Leicht
Bestimme für die Gleichung y″ + 5y′ + 6y = 0 die Wurzel r der charakteristischen Gleichung, die am nächsten bei null liegt. Sie bestimmt, wie langsam die Lösung abklingt.
y″ + 5y′ + 6y = 0
r =
3.Mittel
Löse y″ + 6y′ + 9y = 0 mit y(0) = 3 und y′(0) = 2. Bestimme y(1,5).
y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 3y′(0) = 2
y(1.5) =
4.Mittel
Löse y″ + 8y′ + 15y = 0 mit y(0) = 2 und y′(0) = 2. Bestimme y(0,5).
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 2y′(0) = 2
y(0.5) =
5.Schwer
Ein System gehorcht y″ + y′ + 25,25y = 252,5 für t ≥ 0, ausgehend von der Ruhe: y(0) = 0, y′(0) = 0. Bestimme den Spitzenwert ymax seiner Sprungantwort.
y″ + y′ + 25,25y = 252,5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.Schwer
Löse das Anfangswertproblem y′ + 2y/x = x2 für x > 0 mit y(1) = 1. Bestimme y(2).
y′ + 2y/x = x2y(1) = 1
y(2) =
Lösungsschlüssel
- 1. N = 54897
- 2. r = −2
- 3. y(1.5) = 0,2166
- 4. y(0.5) = 1,01
- 5. ymax = 17,3
- 6. y(2) = 1,8
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