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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1.简单
t(天)m (mg)14 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 24 天。样品最初含 40 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。14 天后还剩多少 m?

m0 = 40 mgt½ = 24 dt = 14 d
m = mg
2.简单
t (h)y11 h20

某个量按 dy/dt = −k·y 衰减,k > 0。t = 0 时为 50,t = 11 h 时为 20。 求速率常数 k,以 h⁻¹ 计。

y(0) = 50y(11) = 20
k = h⁻¹
3.中等
t (min)T (°C)26Ta​T = ?

一罐 6 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 30 °C 的房间里。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 已知 k = 0.04 min⁻¹,求 26 min 后的温度 T。

T0 = 6 °CTa = 30 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 26 min
T = °C
4.中等
tyy(0) = 2y(1.5) = ?

解 y″ + 5y′ + 6y = 0,其中 y(0) = 2,y′(0) = 4。求 y(1.5)。

y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 2y′(0) = 4
y(1.5) =
5.困难
tyK = 10ymax​ = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求其阶跃响应的峰值 ymax。

y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.困难
ty1.5y(1.5) = ?

求解 y′ + 2y = 6e−3t,y(0) = 2。求 y(1.5)。

y′ + 2y = 6e−3ty(0) = 2
y(1.5) =

答案

  1. 1. m = 26.7 mg
  2. 2. k = 0.0833 h⁻¹
  3. 3. T = 21.52 °C
  4. 4. y(1.5) = 0.409
  5. 5. ymax = 12.08
  6. 6. y(1.5) = 0.3316

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