微分方程练习卷(附答案)

免费可打印的微分方程练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
t(天)m (mg)12 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 18 天。样品最初含 10 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。12 天后还剩多少 m?

m0 = 10 mgt½ = 18 dt = 12 d
m = mg
2.简单
t (h)y11 h375

某个量按 dy/dt = k·y 增长,k > 0。t = 0 时为 250,t = 11 h 时为 375。 求速率常数 k,以 h⁻¹ 计。

y(0) = 250y(11) = 375
k = h⁻¹
3.中等
t (min)T (°C)29Ta​21 °C23 °C

一罐 3 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 25 °C 的房间里。 29 min 后其温度为 21 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 从开始算起需要多长时间 t 才能达到 23 °C?

T0 = 3 °CTa = 25 °CT(29) = 21 °CT = 23 °C
t = min
4.中等
t (min)T (°C)6Ta​9 °C7 °C

一罐 3 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 29 °C 的房间里。 6 min 后其温度为 9 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 从开始算起需要多长时间 t 才能达到 7 °C?

T0 = 3 °CTa = 29 °CT(6) = 9 °CT = 7 °C
t = min
5.困难
xy12(1, 2)y(2) = ?

求解初值问题 y′ + y/x = x2,x > 0,y(1) = 2。求 y(2)。

y′ + y/x = x2y(1) = 2
y(2) =
6.困难
t (min)m (kg)t = ?81 kg

一个水箱装有 400 L 水,其中溶有 5 kg 盐。 每升含盐 0.25 kg 的盐水以 5 L/min 流入,混合均匀的溶液以相同流量流出。 多少分钟 t 后水箱中含盐 81 kg?

V = 400 Lm0 = 5 kgc = 0.25 kg/Lr = 5 L/min
t = min

答案

  1. 1. m = 6.3 mg
  2. 2. k = 0.03686 h⁻¹
  3. 3. t = 40.79 min
  4. 4. t = 3.82 min
  5. 5. y(2) = 2.875
  6. 6. t = 128.8 min

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