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)N14 hN = ?

細菌の培養は 2000 個の細胞から始まり、k = 0.23 h⁻¹ として dN/dt = k·N に従って増殖します。14 h 後の細胞数 N を求めなさい。

N0 = 2000k = 0.23 h⁻¹t = 14 h
N =
2.やさしい
t(日)m (mg)12 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 17 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。12 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 100 mgt½ = 17 dt = 12 d
m = mg
3.ふつう
tyy(0) = 1y(2) = ?

y(0) = 1、y′(0) = 1 として y″ + 6y′ + 9y = 0 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 1y′(0) = 1
y(2) =
4.ふつう
tyy(0) = 1y(0.5) = ?

y(0) = 1、y′(0) = 0 として y″ + 4y′ + 4y = 0 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(0.5) =
5.むずかしい
t (min)m (kg)t = ?22 kg

タンクに、塩 10 kg を溶かした水が 1000 L 入っています。 1 L あたり 0.05 kg の塩を含む塩水が 2 L/min で流入し、よく混ざった溶液が同じ流量で流出します。 タンク内の塩が 22 kg になるのは何分後 t ですか?

V = 1000 Lm0 = 10 kgc = 0.05 kg/Lr = 2 L/min
t = min
6.むずかしい
tyK = 2ymax​ = ?

系が t ≥ 0 で y″ + 3y′ + 18.25y = 36.5 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。ステップ応答のピーク値 ymax を求めなさい。

y″ + 3y′ + 18.25y = 36.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =

解答

  1. 1. N = 50056
  2. 2. m = 61.31 mg
  3. 3. y(2) = 0.02231
  4. 4. y(0.5) = 0.7358
  5. 5. t = 178.3 min
  6. 6. ymax = 2.616

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。