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(日)m (mg)23 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 16 日です。試料には最初 100 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。23 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 100 mgt½ = 16 dt = 23 d
m = mg
2.やさしい
ty1

ばね・質量・ダンパ系が y″ + 6.4y′ + 16y = 0 で表されます。y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 と比べて、減衰比 ζ を求めなさい。

y″ + 6.4y′ + 16y = 0
ζ =
3.ふつう
tyy(0) = 5y(0.5) = ?

y(0) = 5、y′(0) = 1 として y″ + 6y′ + 8y = 0 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 5y′(0) = 1
y(0.5) =
4.ふつう
t (min)T (°C)16Ta​34 °C26 °C

95 °C のコーヒーを 18 °C の部屋に置いておきます。 16 分後の温度は 34 °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。 開始から 26 °C に達するまでの時間 t を求めなさい。

T0 = 95 °CTa = 18 °CT(16) = 34 °CT = 26 °C
t = min
5.むずかしい
xy12(1, −2)y(2) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = 6x2、y(1) = −2 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y′ + y/x = 6x2y(1) = −2
y(2) =
6.むずかしい
tyy(0) = 5y(1.5) = ?

y(0) = 5、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + 2y′ + 26y = 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″ + 2y′ + 26y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1.5) =

解答

  1. 1. m = 36.92 mg
  2. 2. ζ = 0.8
  3. 3. y(0.5) = 3.118
  4. 4. t = 23.06 min
  5. 5. y(2) = 10.25
  6. 6. y(1.5) = 0.596

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。