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)Nt = ?1000

一个细菌培养物开始时有 500 个细胞,按 dN/dt = k·N 增长,k = 0.04 h⁻¹。多少小时 t 后细胞数达到 1000?

N0 = 500k = 0.04 h⁻¹N = 1000
t = h
2.简单
t(天)m (mg)76 dm = ?

一种放射性示踪剂的半衰期为 27 天。样品最初含 80 mg。衰变遵循 dm/dt = −k·m。76 天后还剩多少 m?

m0 = 80 mgt½ = 27 dt = 76 d
m = mg
3.中等
t (min)T (°C)6Ta​11 °C23 °C

一罐 5 °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 11 °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 = 5 °CTa = 29 °CT(6) = 11 °CT = 23 °C
t = min
4.中等
t (min)T (°C)20Ta​18 °C23 °C

一罐 6 °C 的汽水从冰箱中取出,放到 28 °C 的房间里。 20 min 后其温度为 18 °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 = 6 °CTa = 28 °CT(20) = 18 °CT = 23 °C
t = min
5.困难
t (min)m (kg)t = ?20 kg

一个水箱装有 400 L 纯水。 每升含盐 0.1 kg 的盐水以 20 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 20 kg?

V = 400 Lm0 = 0 kgc = 0.1 kg/Lr = 20 L/min
t = min
6.困难
tyK = 2ymax​ = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + y′ + 9.25y = 18.5,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求其阶跃响应的峰值 ymax。

y″ + y′ + 9.25y = 18.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =

答案

  1. 1. t = 17.33 h
  2. 2. m = 11.37 mg
  3. 3. t = 28.91 min
  4. 4. t = 37.58 min
  5. 5. t = 13.86 min
  6. 6. ymax = 3.185

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