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)N9 hN = ?

細菌の培養は 1000 個の細胞から始まり、k = 0.36 h⁻¹ として dN/dt = k·N に従って増殖します。9 h 後の細胞数 N を求めなさい。

N0 = 1000k = 0.36 h⁻¹t = 9 h
N =
2.やさしい
rr² + br + c?

方程式 y″ + 7y′ + 12y = 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′ + 12y = 0
r =
3.ふつう
tyy(0) = 3y(1) = ?

y(0) = 3、y′(0) = -2 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) = 3y′(0) = -2
y(1) =
4.ふつう
t (min)T (°C)5Ta​8 °C23 °C

4 °C の缶ジュースを冷蔵庫から 30 °C の部屋に出します。 5 分後の温度は 8 °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。 開始から 23 °C に達するまでの時間 t を求めなさい。

T0 = 4 °CTa = 30 °CT(5) = 8 °CT = 23 °C
t = min
5.むずかしい
ty0.5y(0.5) = ?

y′ + y = 10e−3t、y(0) = 4 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y′ + y = 10e−3ty(0) = 4
y(0.5) =
6.むずかしい
tyK = 1y(1.5) = ?

系が t ≥ 0 で y″ + 3y′ + 27.25y = 27.25 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。y(1.5) を求めなさい。角度はラジアンとします。

y″ + 3y′ + 27.25y = 27.25y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =

解答

  1. 1. N = 25534
  2. 2. r = −3
  3. 3. y(1) = 0.4979
  4. 4. t = 39.27 min
  5. 5. y(0.5) = 4.343
  6. 6. y(1.5) = 0.9338

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。