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(日)m (mg)9 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 13 日です。試料には最初 120 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。9 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 120 mgt½ = 13 dt = 9 d
m = mg
2.やさしい
rr² + br + c?

方程式 y″ + 10y′ + 24y = 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″ + 10y′ + 24y = 0
r =
3.ふつう
t (min)T (°C)21Ta​25 °C

4 °C の缶ジュースを冷蔵庫から 28 °C の部屋に出します。 21 分後の温度は 25 °C です。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 定数 k を min⁻¹ で求めなさい。

T0 = 4 °CTa = 28 °CT(21) = 25 °C
k = min⁻¹
4.ふつう
tyy(0) = 1y(1.5) = ?

y(0) = 1、y′(0) = -1 として y″ + 8y′ + 16y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。

y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 1y′(0) = -1
y(1.5) =
5.むずかしい
ty0.5y(0.5) = ?

y′ + 0.5y = 7e−3t、y(0) = 4 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y′ + 0.5y = 7e−3ty(0) = 4
y(0.5) =
6.むずかしい
tyy(0) = 2y(1.5) = ?

y(0) = 2、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + y′ + 9.25y = 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″ + y′ + 9.25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1.5) =

解答

  1. 1. m = 74.26 mg
  2. 2. r = −4
  3. 3. k = 0.09902 min⁻¹
  4. 4. y(1.5) = 0.01363
  5. 5. y(0.5) = 4.671
  6. 6. y(1.5) = −0.3531

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。