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)64 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 30 日です。試料には最初 10 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。64 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 10 mgt½ = 30 dt = 64 d
m = mg
2.やさしい
rr² + br + c?

方程式 y″ + 7y′ + 6y = 0 について、特性方程式の根のうち 0 に最も近いもの r を求めなさい。それが解の減衰の遅さを決めます。

y″ + 7y′ + 6y = 0
r =
3.ふつう
tyy(0) = 3y(2) = ?

y(0) = 3、y′(0) = 0 として y″ + 7y′ + 10y = 0 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(2) =
4.ふつう
t (min)T (°C)12Ta​T = ?

420 °C の鍛造鋼部品を 25 °C の作業場に置いて冷まします。 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、12 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 420 °CTa = 25 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 12 min
T = °C
5.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″ + 3y′ + 6.25y = 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″ + 3y′ + 6.25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1.5) =
6.むずかしい
ty0.5y(0.5) = ?

y′ + y = 4e−2t、y(0) = 1 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y′ + y = 4e−2ty(0) = 1
y(0.5) =

解答

  1. 1. m = 2.279 mg
  2. 2. r = −1
  3. 3. y(2) = 0.09149
  4. 4. T = 269.4 °C
  5. 5. y(1.5) = −0.4659
  6. 6. y(0.5) = 1.561

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。