Робочий аркуш «Диференціальні рівняння» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Диференціальні рівняння»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
ty1

Систему «маса — пружина — демпфер» описує y″ + 9,6y′ + 16y = 0. Порівняйте її з y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 і знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

y″ + 9,6y′ + 16y = 0
ζ =
2.Легка
t (h)N5 hN = ?

Бактеріальна культура починається з 1000 клітин і росте за законом dN/dt = k·N з k = 0,38 h⁻¹. Скільки клітин N буде через 5 h?

N0 = 1000k = 0,38 h⁻¹t = 5 h
N =
3.Середня
tyy(0) = 5y(0,5) = ?

Розв’яжіть y″ + 5y′ + 6y = 0 при y(0) = 5 і y′(0) = 6. Знайдіть y(0,5).

y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 5y′(0) = 6
y(0.5) =
4.Середня
t (min)T (°C)51Ta​124 °C

Кувану сталеву деталь температурою 480 °C залишили остигати в цеху з температурою 26 °C. Через 51 min її температура становить 124 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Знайдіть сталу k в min⁻¹.

T0 = 480 °CTa = 26 °CT(51) = 124 °C
k = min⁻¹
5.Складна
tyK = 10ymax​ = ?

Система підпорядковується y″ + 2y′ + 5y = 50 для t ≥ 0, починаючи зі стану спокою: y(0) = 0, y′(0) = 0. Знайдіть пікове значення ymax її відгуку на одиничний стрибок.

y″ + 2y′ + 5y = 50y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.Складна
ty0,5y(0,5) = ?

Розв’яжіть y′ + 3y = 5e−0,5t при y(0) = 4. Знайдіть y(0,5).

y′ + 3y = 5e−0,5ty(0) = 4
y(0.5) =

Ключ відповідей

  1. 1. ζ = 1,2
  2. 2. N = 6686
  3. 3. y(0.5) = 4,155
  4. 4. k = 0,03006 min⁻¹
  5. 5. ymax = 12,08
  6. 6. y(0.5) = 2,004

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.