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)N19 hN = ?

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。19 h 後の細胞数 N を求めなさい。

N0 = 2000k = 0.16 h⁻¹t = 19 h
N =
2.やさしい
ty1

ばね・質量・ダンパ系が y″ + 2y′ + 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″ + 2y′ + 16y = 0
ζ =
3.ふつう
t (min)T (°C)9Ta​T = ?

3 °C の缶ジュースを冷蔵庫から 23 °C の部屋に出します。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 k = 0.04 min⁻¹ として、9 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 3 °CTa = 23 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 9 min
T = °C
4.ふつう
tyy(0) = 3y(2) = ?

y(0) = 3、y′(0) = 1 として y″ + 8y′ + 15y = 0 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(2) =
5.むずかしい
tyy(0) = 3y(0.75) = ?

y(0) = 3、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + 4y′ + 8y = 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″ + 4y′ + 8y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(0.75) =
6.むずかしい
xy13(1, 5)y(3) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = 2x、y(1) = 5 を解きなさい。y(3) を求めなさい。

y′ + y/x = 2xy(1) = 5
y(3) =

解答

  1. 1. N = 41810
  2. 2. ζ = 0.25
  3. 3. T = 9.046 °C
  4. 4. y(2) = 0.0196
  5. 5. y(0.75) = 0.7151
  6. 6. y(3) = 7.444

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。