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)11 dm = ?

放射性トレーサーの半減期は 28 日です。試料には最初 20 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。11 日後に残っている量 m を求めなさい。

m0 = 20 mgt½ = 28 dt = 11 d
m = mg
2.やさしい
ty1

ばね・質量・ダンパ系が y″ + 3.2y′ + 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″ + 3.2y′ + 16y = 0
ζ =
3.ふつう
tyy(0) = 4y(1) = ?

y(0) = 4、y′(0) = -2 として y″ + 7y′ + 12y = 0 を解きなさい。y(1) を求めなさい。

y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 4y′(0) = -2
y(1) =
4.ふつう
t (min)T (°C)20Ta​T = ?

84 °C のコーヒーを 20 °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、20 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 84 °CTa = 20 °Ck = 0.09 min⁻¹t = 20 min
T = °C
5.むずかしい
t (min)m (kg)t = ?60 kg

タンクに、塩 20 kg を溶かした水が 1000 L 入っています。 1 L あたり 0.1 kg の塩を含む塩水が 10 L/min で流入し、よく混ざった溶液が同じ流量で流出します。 タンク内の塩が 60 kg になるのは何分後 t ですか?

V = 1000 Lm0 = 20 kgc = 0.1 kg/Lr = 10 L/min
t = min
6.むずかしい
xy12(1, 4)y(2) = ?

x > 0 で初期値問題 y′ + y/x = 5x、y(1) = 4 を解きなさい。y(2) を求めなさい。

y′ + y/x = 5xy(1) = 4
y(2) =

解答

  1. 1. m = 15.23 mg
  2. 2. ζ = 0.4
  3. 3. y(1) = 0.5139
  4. 4. T = 30.58 °C
  5. 5. t = 69.31 min
  6. 6. y(2) = 7.833

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。