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
ty1

一个质量–弹簧–阻尼系统由 y″ + 8y′ + 25y = 0 描述。将它与 y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 比较,求阻尼比 ζ。

y″ + 8y′ + 25y = 0
ζ =
2.简单
t(天)m (mg)81 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 23 天。样品最初含 50 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。81 天后还剩多少 m?

m0 = 50 mgt½ = 23 dt = 81 d
m = mg
3.中等
t (min)T (°C)12Ta​T = ?

一杯 81 °C 的咖啡放在 23 °C 的房间里。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 已知 k = 0.12 min⁻¹,求 12 min 后的温度 T。

T0 = 81 °CTa = 23 °Ck = 0.12 min⁻¹t = 12 min
T = °C
4.中等
t (min)T (°C)28Ta​22 °C24 °C

一罐 6 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 26 °C 的房间里。 28 min 后其温度为 22 °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 24 °C?

T0 = 6 °CTa = 26 °CT(28) = 22 °CT = 24 °C
t = min
5.困难
tyK = 10ymax​ = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + 4y′ + 8y = 80,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求其阶跃响应的峰值 ymax。

y″ + 4y′ + 8y = 80y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.困难
xy12(1, 3)y(2) = ?

求解初值问题 y′ + 2y/x = 6x,x > 0,y(1) = 3。求 y(2)。

y′ + 2y/x = 6xy(1) = 3
y(2) =

答案

  1. 1. ζ = 0.8
  2. 2. m = 4.353 mg
  3. 3. T = 36.74 °C
  4. 4. t = 40.06 min
  5. 5. ymax = 10.43
  6. 6. y(2) = 6.375

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