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)y5 h85

ある量が k > 0 として dy/dt = −k·y に従って減少します。t = 0 で 100、t = 5 h で 85 です。 速度定数 k を h⁻¹ で求めなさい。

y(0) = 100y(5) = 85
k = h⁻¹
2.やさしい
t(日)m (mg)30 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 16 日です。試料には最初 50 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。30 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 50 mgt½ = 16 dt = 30 d
m = mg
3.ふつう
tyy(0) = 3y(1.5) = ?

y(0) = 3、y′(0) = 0 として y″ + 2y′ + y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。

y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1.5) =
4.ふつう
t (min)T (°C)29Ta​39 °C

86 °C のコーヒーを 24 °C の部屋に置いておきます。 29 分後の温度は 39 °C です。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 定数 k を min⁻¹ で求めなさい。

T0 = 86 °CTa = 24 °CT(29) = 39 °C
k = min⁻¹
5.むずかしい
xy12(1, −1)y(2) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = x2、y(1) = −1 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y′ + y/x = x2y(1) = −1
y(2) =
6.むずかしい
xy13(1, 3)y(3) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = 3、y(1) = 3 を解きなさい。y(3) を求めなさい。

y′ + y/x = 3y(1) = 3
y(3) =

解答

  1. 1. k = 0.0325 h⁻¹
  2. 2. m = 13.63 mg
  3. 3. y(1.5) = 1.673
  4. 4. k = 0.04893 min⁻¹
  5. 5. y(2) = 1.375
  6. 6. y(3) = 5

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。