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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
t(日)m (mg)63 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 18 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。63 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 50 mgt½ = 18 dt = 63 d
m = mg
2.やさしい
t(日)m (mg)80 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 22 日です。試料には最初 40 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。80 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 40 mgt½ = 22 dt = 80 d
m = mg
3.ふつう
tyy(0) = 4y(1.5) = ?

y(0) = 4、y′(0) = 2 として y″ + 7y′ + 12y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。

y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 4y′(0) = 2
y(1.5) =
4.ふつう
t (min)T (°C)29Ta​170 °C

480 °C の鍛造鋼部品を 28 °C の作業場に置いて冷まします。 29 分後の温度は 170 °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 = 480 °CTa = 28 °CT(29) = 170 °C
k = min⁻¹
5.むずかしい
tyK = 2y(1) = ?

系が t ≥ 0 で y″ + y′ + 16.25y = 32.5 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。y(1) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + y′ + 16.25y = 32.5y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
6.むずかしい
tyy(0) = 2y(0.75) = ?

y(0) = 2、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + 3y′ + 6.25y = 0 を解きなさい。y(0.75) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + 3y′ + 6.25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.75) =

解答

  1. 1. m = 4.419 mg
  2. 2. m = 3.217 mg
  3. 3. y(1.5) = 0.1653
  4. 4. k = 0.03993 min⁻¹
  5. 5. y(1) = 2.908
  6. 6. y(0.75) = 0.5317

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。