สำหรับสมการ y″ + 5y′ + 4y = 0 จงหารากของสมการลักษณะเฉพาะ r ที่ใกล้ศูนย์ที่สุด ซึ่งกำหนดว่าคำตอบหมดไปช้าเพียงใด
ใบงาน สมการเชิงอนุพันธ์ พร้อมเฉลย
1.ง่าย
y″ + 5y′ + 4y = 0
r =
2.ง่าย
เชื้อแบคทีเรียเริ่มต้นด้วย 1000 เซลล์ และเติบโตตาม dN/dt = k·N โดย k = 0.25 h⁻¹ หลังจาก 5 h จะมีกี่เซลล์ N
N0 = 1000k = 0.25 h⁻¹t = 5 h
N =
3.ปานกลาง
จงแก้ y″ + 4y′ + 4y = 0 โดย y(0) = 1 และ y′(0) = -1 จงหา y(1.5)
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 1y′(0) = -1
y(1.5) =
4.ปานกลาง
จงแก้ y″ + 7y′ + 12y = 0 โดย y(0) = 5 และ y′(0) = 1 จงหา y(2)
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 5y′(0) = 1
y(2) =
5.ยาก
ระบบเป็นไปตาม y″ + y′ + 16.25y = 16.25 สำหรับ t ≥ 0 เริ่มจากหยุดนิ่ง: y(0) = 0, y′(0) = 0 จงหา y(0.25) มุมเป็นเรเดียน
y″ + y′ + 16.25y = 16.25y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.25) =
6.ยาก
ถังบรรจุน้ำบริสุทธิ์ 100 L น้ำเกลือที่มีเกลือ 0.25 kg ต่อลิตรไหลเข้าด้วยอัตรา 20 L/min และสารละลายที่ผสมเข้ากันดีไหลออกด้วยอัตราเท่ากัน หลังผ่านไป 5 min จะมีเกลือในถังเท่าใด m
V = 100 Lm0 = 0 kgc = 0.25 kg/Lr = 20 L/min
m = kg
เฉลย
- 1. r = −1
- 2. N = 3490
- 3. y(1.5) = 0.1245
- 4. y(2) = 0.04669
- 5. y(0.25) = 0.4304
- 6. m = 15.8 kg
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com