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
rr² + br + c?

对方程 y″ + 6y′ + 5y = 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″ + 6y′ + 5y = 0
r =
2.简单
t (h)N18 hN = ?

一个细菌培养物开始时有 5000 个细胞,按 dN/dt = k·N 增长,k = 0.32 h⁻¹。18 h 后有多少个细胞 N?

N0 = 5000k = 0.32 h⁻¹t = 18 h
N =
3.中等
t (min)T (°C)7Ta​T = ?

一杯 93 °C 的咖啡放在 18 °C 的房间里。 它遵循牛顿冷却定律 dT/dt = −k·(T − Tₐ)。 已知 k = 0.12 min⁻¹,求 7 min 后的温度 T。

T0 = 93 °CTa = 18 °Ck = 0.12 min⁻¹t = 7 min
T = °C
4.中等
tyy(0) = 3y(1) = ?

解 y″ + 3y′ + 2y = 0,其中 y(0) = 3,y′(0) = -4。求 y(1)。

y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(1) =
5.困难
tyy(0) = 3y(1) = ?

解 y″ + y′ + 4.25y = 0,其中 y(0) = 3,y′(0) = 0(从静止释放)。求 y(1);角度以弧度为单位。

y″ + y′ + 4.25y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1) =
6.困难
tyK = 2ymax​ = ?

一个系统在 t ≥ 0 时满足 y″ + 3y′ + 6.25y = 12.5,从静止开始:y(0) = 0,y′(0) = 0。求其阶跃响应的峰值 ymax。

y″ + 3y′ + 6.25y = 12.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =

答案

  1. 1. r = −1
  2. 2. N = 1.587 × 10⁶
  3. 3. T = 50.38 °C
  4. 4. y(1) = 0.8711
  5. 5. y(1) = −0.3436
  6. 6. ymax = 2.19

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