解答つき微分方程式ワークシート

無料で印刷できる微分方程式のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
t (h)y4 h224

ある量が k > 0 として dy/dt = k·y に従って増加します。t = 0 で 80、t = 4 h で 224 です。 速度定数 k を h⁻¹ で求めなさい。

y(0) = 80y(4) = 224
k = h⁻¹
2.やさしい
t(日)m (mg)25 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 12 日です。試料には最初 10 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。25 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 10 mgt½ = 12 dt = 25 d
m = mg
3.ふつう
tyy(0) = 1y(2) = ?

y(0) = 1、y′(0) = -2 として y″ + 5y′ + 6y = 0 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = -2
y(2) =
4.ふつう
t (min)T (°C)25Ta​T = ?

6 °C の缶ジュースを冷蔵庫から 30 °C の部屋に出します。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 k = 0.05 min⁻¹ として、25 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 6 °CTa = 30 °Ck = 0.05 min⁻¹t = 25 min
T = °C
5.むずかしい
tyK = 5y(1.5) = ?

系が t ≥ 0 で y″ + 2y′ + 5y = 25 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。y(1.5) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + 2y′ + 5y = 25y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
6.むずかしい
tyy(0) = 2y(1.5) = ?

y(0) = 2、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + y′ + 4.25y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + y′ + 4.25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1.5) =

解答

  1. 1. k = 0.2574 h⁻¹
  2. 2. m = 2.36 mg
  3. 3. y(2) = 0.01832
  4. 4. T = 23.12 °C
  5. 5. y(1.5) = 6.026
  6. 6. y(1.5) = −0.9019

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。