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 (h)y3 h24

某个量按 dy/dt = −k·y 衰减,k > 0。t = 0 时为 80,t = 3 h 时为 24。 求速率常数 k,以 h⁻¹ 计。

y(0) = 80y(3) = 24
k = h⁻¹
2.简单
t(天)m (mg)59 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 22 天。样品最初含 80 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。59 天后还剩多少 m?

m0 = 80 mgt½ = 22 dt = 59 d
m = mg
3.中等
t (min)T (°C)19Ta​34 °C48 °C

一杯 82 °C 的咖啡放在 24 °C 的房间里。 19 min 后其温度为 34 °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 48 °C?

T0 = 82 °CTa = 24 °CT(19) = 34 °CT = 48 °C
t = min
4.中等
tyy(0) = 1y(2) = ?

解 y″ + 8y′ + 15y = 0,其中 y(0) = 1,y′(0) = 4。求 y(2)。

y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(2) =
5.困难
t (min)m (kg)50 minm = ?

一个水箱装有 1000 L 纯水。 每升含盐 0.05 kg 的盐水以 4 L/min 流入,混合均匀的溶液以相同流量流出。 50 min 后水箱中有多少盐 m?

V = 1000 Lm0 = 0 kgc = 0.05 kg/Lr = 4 L/min
m = kg
6.困难
ty0.5y(0.5) = ?

求解 y′ + 3y = 10e−2t,y(0) = 1。求 y(0.5)。

y′ + 3y = 10e−2ty(0) = 1
y(0.5) =

答案

  1. 1. k = 0.4013 h⁻¹
  2. 2. m = 12.47 mg
  3. 3. t = 9.537 min
  4. 4. y(2) = 0.011
  5. 5. m = 9.063 kg
  6. 6. y(0.5) = 1.671

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