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″ + 0.8y′ + 16y = 0 描述。将它与 y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 比较,求阻尼比 ζ。

y″ + 0.8y′ + 16y = 0
ζ =
2.简单
rr² + br + c?

对方程 y″ + 3y′ + 2y = 0,求特征方程中最接近零的根 r。它决定解衰减得有多慢。

y″ + 3y′ + 2y = 0
r =
3.中等
t (min)T (°C)24Ta​T = ?

一个 480 °C 的钢锻件放在 27 °C 的车间里冷却。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 已知 k = 0.05 min⁻¹,求 24 min 后的温度 T。

T0 = 480 °CTa = 27 °Ck = 0.05 min⁻¹t = 24 min
T = °C
4.中等
tyy(0) = 1y(0.5) = ?

解 y″ + 6y′ + 8y = 0,其中 y(0) = 1,y′(0) = -2。求 y(0.5)。

y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 1y′(0) = -2
y(0.5) =
5.困难
tyK = 5y(0.75) = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + 2y′ + 10y = 50,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求 y(0.75);角度以弧度为单位。

y″ + 2y′ + 10y = 50y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
6.困难
t (min)m (kg)95 minm = ?

一个水箱装有 1000 L 纯水。 每升含盐 0.25 kg 的盐水以 4 L/min 流入,混合均匀的溶液以相同流量流出。 95 min 后水箱中有多少盐 m?

V = 1000 Lm0 = 0 kgc = 0.25 kg/Lr = 4 L/min
m = kg

答案

  1. 1. ζ = 0.1
  2. 2. r = −1
  3. 3. T = 163.4 °C
  4. 4. y(0.5) = 0.3679
  5. 5. y(0.75) = 5.871
  6. 6. m = 79.03 kg

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