เชื้อแบคทีเรียเริ่มต้นด้วย 2000 เซลล์ และเติบโตตาม dN/dt = k·N โดย k = 0.11 h⁻¹ ต้องใช้เวลากี่ชั่วโมง t จึงมี 20000 เซลล์
ใบงาน สมการเชิงอนุพันธ์ พร้อมเฉลย
1.ง่าย
N0 = 2000k = 0.11 h⁻¹N = 20000
t = h
2.ง่าย
สำหรับสมการ y″ + 9y′ + 20y = 0 จงหารากของสมการลักษณะเฉพาะ r ที่ใกล้ศูนย์ที่สุด ซึ่งกำหนดว่าคำตอบหมดไปช้าเพียงใด
y″ + 9y′ + 20y = 0
r =
3.ปานกลาง
น้ำอัดลมหนึ่งกระป๋องอุณหภูมิ 3 °C ถูกนำออกจากตู้เย็นมาไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิ 26 °C หลังผ่านไป 17 min อุณหภูมิเท่ากับ 19 °C เป็นไปตามกฎการเย็นตัวของนิวตัน dT/dt = −k·(T − Tₐ) จงหาค่าคงที่ k ในหน่วย min⁻¹
T0 = 3 °CTa = 26 °CT(17) = 19 °C
k = min⁻¹
4.ปานกลาง
จงแก้ y″ + 4y′ + 4y = 0 โดย y(0) = 2 และ y′(0) = -2 จงหา y(1)
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 2y′(0) = -2
y(1) =
5.ยาก
ระบบเป็นไปตาม y″ + 2y′ + 17y = 17 สำหรับ t ≥ 0 เริ่มจากหยุดนิ่ง: y(0) = 0, y′(0) = 0 จงหา y(1.5) มุมเป็นเรเดียน
y″ + 2y′ + 17y = 17y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
6.ยาก
จงแก้ y″ + 4y′ + 13y = 0 โดย y(0) = 3 และ y′(0) = 0 (ปล่อยจากหยุดนิ่ง) จงหา y(1.5) มุมเป็นเรเดียน
y″ + 4y′ + 13y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1.5) =
เฉลย
- 1. t = 20.93 h
- 2. r = −4
- 3. k = 0.06998 min⁻¹
- 4. y(1) = 0.5413
- 5. y(1.5) = 0.8013
- 6. y(1.5) = −0.1288
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com