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)N10 hN = ?

一个细菌培养物开始时有 500 个细胞,按 dN/dt = k·N 增长,k = 0.21 h⁻¹。10 h 后有多少个细胞 N?

N0 = 500k = 0.21 h⁻¹t = 10 h
N =
2.简单
t (h)y8 h100

某个量按 dy/dt = −k·y 衰减,k > 0。t = 0 时为 250,t = 8 h 时为 100。 求速率常数 k,以 h⁻¹ 计。

y(0) = 250y(8) = 100
k = h⁻¹
3.中等
t (min)T (°C)41Ta​108 °C

一个 460 °C 的钢锻件放在 23 °C 的车间里冷却。 41 min 后其温度为 108 °C。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 求常数 k,以 min⁻¹ 计。

T0 = 460 °CTa = 23 °CT(41) = 108 °C
k = min⁻¹
4.中等
t (min)T (°C)46Ta​T = ?

一个 500 °C 的钢锻件放在 20 °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 46 min 后的温度 T。

T0 = 500 °CTa = 20 °Ck = 0.05 min⁻¹t = 46 min
T = °C
5.困难
tyy(0) = 5y(0.75) = ?

解 y″ + y′ + 16.25y = 0,其中 y(0) = 5,y′(0) = 0(从静止释放)。求 y(0.75);角度以弧度为单位。

y″ + y′ + 16.25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.75) =
6.困难
t (min)m (kg)t = ?100 kg

一个水箱装有 1000 L 纯水。 每升含盐 0.25 kg 的盐水以 5 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 100 kg?

V = 1000 Lm0 = 0 kgc = 0.25 kg/Lr = 5 L/min
t = min

答案

  1. 1. N = 4083
  2. 2. k = 0.1145 h⁻¹
  3. 3. k = 0.03993 min⁻¹
  4. 4. T = 68.12 °C
  5. 5. y(0.75) = −3.341
  6. 6. t = 102.2 min

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