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)Nt = ?5000

細菌の培養は 500 個の細胞から始まり、k = 0.15 h⁻¹ として dN/dt = k·N に従って増殖します。細胞数が 5000 個になるのは何時間後 t ですか?

N0 = 500k = 0.15 h⁻¹N = 5000
t = h
2.やさしい
rr² + br + c?

方程式 y″ + 6y′ + 8y = 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″ + 6y′ + 8y = 0
r =
3.ふつう
t (min)T (°C)44Ta​T = ?

440 °C の鍛造鋼部品を 26 °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、44 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 440 °CTa = 26 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 44 min
T = °C
4.ふつう
tyy(0) = 5y(1) = ?

y(0) = 5、y′(0) = 0 として y″ + 6y′ + 9y = 0 を解きなさい。y(1) を求めなさい。

y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1) =
5.むずかしい
ty2y(2) = ?

y′ + 2y = 3e−0.5t、y(0) = 5 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y′ + 2y = 3e−0.5ty(0) = 5
y(2) =
6.むずかしい
tyK = 10y(0.5) = ?

系が t ≥ 0 で y″ + y′ + 25.25y = 252.5 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。y(0.5) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + y′ + 25.25y = 252.5y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.5) =

解答

  1. 1. t = 15.35 h
  2. 2. r = −2
  3. 3. T = 97.23 °C
  4. 4. y(1) = 0.9957
  5. 5. y(2) = 0.7907
  6. 6. y(0.5) = 15.77

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。