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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
t (h)N9 hN = ?

一个细菌培养物开始时有 2000 个细胞,按 dN/dt = k·N 增长,k = 0.35 h⁻¹。9 h 后有多少个细胞 N?

N0 = 2000k = 0.35 h⁻¹t = 9 h
N =
2.简单
ty1

一个质量–弹簧–阻尼系统由 y″ + 14y′ + 100y = 0 描述。将它与 y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 比较,求阻尼比 ζ。

y″ + 14y′ + 100y = 0
ζ =
3.中等
t (min)T (°C)13Ta​375 °C428 °C

一个 480 °C 的钢锻件放在 20 °C 的车间里冷却。 13 min 后其温度为 375 °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 428 °C?

T0 = 480 °CTa = 20 °CT(13) = 375 °CT = 428 °C
t = min
4.中等
t (min)T (°C)8Ta​65 °C

一杯 83 °C 的咖啡放在 18 °C 的房间里。 8 min 后其温度为 65 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 求常数 k,以 min⁻¹ 计。

T0 = 83 °CTa = 18 °CT(8) = 65 °C
k = min⁻¹
5.困难
t (min)m (kg)t = ?5 kg

一个水箱装有 100 L 纯水。 每升含盐 0.1 kg 的盐水以 2 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 5 kg?

V = 100 Lm0 = 0 kgc = 0.1 kg/Lr = 2 L/min
t = min
6.困难
ty1.5y(1.5) = ?

求解 y′ + 0.5y = 9e−3t,y(0) = 1。求 y(1.5)。

y′ + 0.5y = 9e−3ty(0) = 1
y(1.5) =

答案

  1. 1. N = 46672
  2. 2. ζ = 0.7
  3. 3. t = 6.019 min
  4. 4. k = 0.04053 min⁻¹
  5. 5. t = 34.66 min
  6. 6. y(1.5) = 2.133

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。