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
ty1

ばね・質量・ダンパ系が y″ + 2.5y′ + 25y = 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″ + 2.5y′ + 25y = 0
ζ =
2.やさしい
t (h)Nt = ?6000

細菌の培養は 2000 個の細胞から始まり、k = 0.16 h⁻¹ として dN/dt = k·N に従って増殖します。細胞数が 6000 個になるのは何時間後 t ですか?

N0 = 2000k = 0.16 h⁻¹N = 6000
t = h
3.ふつう
t (min)T (°C)15Ta​T = ?

81 °C のコーヒーを 22 °C の部屋に置いておきます。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 k = 0.09 min⁻¹ として、15 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 81 °CTa = 22 °Ck = 0.09 min⁻¹t = 15 min
T = °C
4.ふつう
tyy(0) = 2y(0.5) = ?

y(0) = 2、y′(0) = 0 として y″ + 8y′ + 16y = 0 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.5) =
5.むずかしい
ty0.5y(0.5) = ?

y′ + 0.5y = 5e−t、y(0) = 1 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y′ + 0.5y = 5e−ty(0) = 1
y(0.5) =
6.むずかしい
xy13(1, −2)y(3) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = 4x、y(1) = −2 を解きなさい。y(3) を求めなさい。

y′ + y/x = 4xy(1) = −2
y(3) =

解答

  1. 1. ζ = 0.25
  2. 2. t = 6.866 h
  3. 3. T = 37.3 °C
  4. 4. y(0.5) = 0.812
  5. 5. y(0.5) = 2.502
  6. 6. y(3) = 10.89

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。