Deck 9: Differential Equations
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
فتح الحزمة
قم بالتسجيل لفتح البطاقات في هذه المجموعة!
Unlock Deck
Unlock Deck
1/67
العب
ملء الشاشة (f)
Deck 9: Differential Equations
1
An object with mass m is dropped from rest and we assume that the air resistance is proportional to the speed of the object. If
is the distance dropped after t seconds, then the speed is
and the acceleration is
. If g is the acceleration due to gravity, then the downward force on the object is
, where c is a positive constant, and Newton's Second Law gives
.
Find the limiting velocity.





Find the limiting velocity.

2
Solve the initial-value problem.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
3
Let be the performance level of someone learning a skill as a function of the training time t. The graph of P is called a learning curve. We propose the differential equation as a reasonable model for learning, where r is a positive constant. Solve it as a linear differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
4
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
5
We modeled populations of aphids and ladybugs with a Lotka-Volterra system. Suppose we modify those equations as follows: ,
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
6
A phase trajectory is shown for populations of rabbits and foxes . Describe how each population changes as time goes by.
Select the correct statement.
A) At the number of rabbits rebounds to 500.
B) At the number of foxes reaches a maximum of about 2400.
C) At the population of foxes reaches a minimum of about 30.

A) At the number of rabbits rebounds to 500.
B) At the number of foxes reaches a maximum of about 2400.
C) At the population of foxes reaches a minimum of about 30.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
7
Determine whether the differential equation is linear. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
8
Which of the following functions is a solution of the differential equation?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
9
Solve the differential equation. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
10
Solve the initial-value problem. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
11
Find the solution of the initial-value problem and use it to find the population when
. 


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
12
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
13
Solve the initial-value problem. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
14
Solve the initial-value problem.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
15
Determine whether the differential equation is linear.
A) the equation is linear
B) the equation is not linear
A) the equation is linear
B) the equation is not linear
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
16
Solve the initial-value problem. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
17
Solve the initial-value problem.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
18
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
19
Solve the initial-value problem.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
20
In the circuit shown in Figure, a generator supplies a voltage of volts, the inductance is 2 H, the resistance is 40 Ω , and . Find the current 0.2 s after the switch is closed. Round your answer to two decimal places. 
A)
B)
C)
D)
E)

A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
21
A common inhabitant of human intestines is the bacterium Escherichia coli. A cell of this bacterium in a nutrient-broth medium divides into two cells every . The initial population of a culture is cells. Find the number of cells after hours.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
22
Let c be a positive number. A differential equation of the form
where k is a positive constant, is called a doomsday equation because the exponent in the expression
is larger than the exponent 1for natural growth. An especially prolific breed of rabbits has the growth term
. If
such rabbits breed initially and the warren has
rabbits after
months, then when is doomsday?






فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
23
The population of the world was about 5.3 billion in 1990. Birth rates in the 1990s range from 35 to 40 million per year and death rates range from 15 to 20 million per year. Let's assume that the carrying capacity for world population is 100 billion. Use the logistic model to predict the world population in the 2,450 year. Calculate your answer in billions to one decimal place. (Because the initial population is small compared to the carrying capacity, you can take k to be an estimate of the initial relative growth rate.)
A) 78.3 billion
B) 24.1 billion
C) 17.1 billion
D) 59.2 billion
E) 32.9 billion
A) 78.3 billion
B) 24.1 billion
C) 17.1 billion
D) 59.2 billion
E) 32.9 billion
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
24
One model for the spread of an epidemic is that the rate of spread is jointly proportional to the number of infected people and the number of uninfected people. In an isolated town of inhabitants, people have a disease at the beginning of the week and have it at the end of the week. How long does it take for of the population to be infected?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
25
The Pacific halibut fishery has been modeled by the differential equation
where
is the biomass (the total mass of the members of the population) in kilograms at time t (measured in years), the carrying capacity is estimated to be
and
per year. If
, find the biomass a year later.





فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
26
The rate of change of atmospheric pressure P with respect to altitude h is proportional to P provided that the temperature is constant. At
the pressure is
at sea level and
at
. What is the pressure at an altitude of
?





فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
27
Suppose that a population grows according to a logistic model with carrying capacity
and
per year. Write the logistic differential equation for these data.


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
28
One model for the spread of a rumor is that the rate of spread is proportional to the product of the fraction of the population who have heard the rumor and the fraction who have not heard the rumor. Let's assume that the constant of proportionality is
. Write a differential equation that is satisfied by y.

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
29
A sum of is invested at interest. If is the amount of the investment at time t for the case of continuous compounding, write a differential equation and an initial condition satisfied by .
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
30
Biologists stocked a lake with
fish and estimated the carrying capacity (the maximal population for the fish of that species in that lake) to be
. The number of fish tripled in the first year. Assuming that the size of the fish population satisfies the logistic equation, find an expression for the size of the population after t years.


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
31
Let c be a positive number. A differential equation of the form where k is a positive constant is called a doomsday equation because the exponent in the expression is larger than the exponent 1 for natural growth. An especially prolific breed of rabbits has the growth term . If such rabbits breed initially and the warren has rabbits after months, then when is doomsday?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
32
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
33
Consider the differential equation
as a model for a fish population, where t is measured in weeks and c is a constant. For what values of c does the fish population always die out?

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
34
The population of the world was about 5.3 billion in 1990. Birth rates in the 1990s range from 35 to 40 million per year and death rates range from 15 to 20 million per year. Let's assume that the carrying capacity for world population is 100 billion. Use the logistic model to predict the world population in the 2,450 year. Calculate your answer in billions to one decimal place. (Because the initial population is small compared to the carrying capacity, you can take k to be an estimate of the initial relative growth rate.)
A) 24.1 billion
B) 78.3 billion
C) 59.2 billion
D) 17.1 billion
E) 32.9 billion
A) 24.1 billion
B) 78.3 billion
C) 59.2 billion
D) 17.1 billion
E) 32.9 billion
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
35
Suppose that a population grows according to a logistic model with carrying capacity and per year. Choose the logistic differential equation for these data.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
36
Suppose that a population develops according to the logistic equation , where t is measured in weeks. What is the carrying capacity?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
37
A curve passes through the point and has the property that the slope of the curve at every point P is times the y-coordinate P. What is the equation of the curve?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
38
One model for the spread of an epidemic is that the rate of spread is jointly proportional to the number of infected people and the number of uninfected people. In an isolated town of
inhabitants,
people have a disease at the beginning of the week and
have it at the end of the week. How long does it take for
of the population to be infected?




فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
39
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
40
Let
.
What are the equilibrium solutions?

What are the equilibrium solutions?
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
41
Find the solution of the differential equation
that satisfies the initial condition
.


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
42
Find the orthogonal trajectories of the family of curves.
A)
B)
C) .
D)
E)
A)
B)
C) .
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
43
Which equation does the function satisfy?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
44
Use Euler's method with step size 0.25 to estimate , where is the solution of the initial-value problem. Round your answer to four decimal places.
A)
B)
C) .
D)
E)
A)
B)
C) .
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
45
Find the orthogonal trajectories of the family of curves. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
46
Find the solution of the differential equation that satisfies the initial condition
. 


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
47
Solve the differential equation. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
48
Select a direction field for the differential equation
from a set of direction fields labeled I-IV. 


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
49
Solve the differential equation. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
50
Solve the initial-value problem.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
51
The solution of the differential equation
satisfies the initial condition
.
Find the limit.


Find the limit.

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
52
A certain small country has $20 billion in paper currency in circulation, and each day $70 million comes into the country's banks. The government decides to introduce new currency by having the banks replace old bills with new ones whenever old currency comes into the banks. Let
denote the amount of new currency in circulation at time t with
. Formulate and solve a mathematical model in the form of an initial-value problem that represents the "flow" of the new currency into circulation (in billions per day).


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
53
Kirchhoff's Law gives us the derivative equation
.
If
, use Euler's method with step size 0.1 to estimate
after 0.3 second.

If


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
54
Choose the differential equation corresponding to this direction field. 
A)
B)
C)
D)
E)

A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
55
Use Euler's method with step size 0.1 to estimate
, where
is the solution of the initial-value problem. Round your answer to four decimal places. 



فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
56
A population is modeled by the differential equation. For what values of P is the population increasing?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
57
Experiments show that if the chemical reaction
takes place at
, the rate of reaction of dinitrogen pentoxide is proportional to its concentration as follows :
How long will the reaction take to reduce the concentration of
to 50% of its original value?




فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
58
Solve the differential equation. 

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
59
A tank contains
L of brine with
kg of dissolved salt. Pure water enters the tank at a rate of
L/min. The solution is kept thoroughly mixed and drains from the tank at the same rate. How much salt is in the tank after
minutes?




فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
60
Solve the differential equation.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
61
For what values of k does the function satisfy the differential equation ?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
62
A sum of
is invested at
interest. If
is the amount of the investment at time t for the case of continuous compounding, write a differential equation and an initial condition satisfied by
.




فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
63
A population is modeled by the differential equation
.
For what values of P is the population decreasing?

For what values of P is the population decreasing?
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
64
Newton's Law of Cooling states that the rate of cooling of an object is proportional to the temperature difference between the object and its surroundings. Suppose that a roast turkey is taken from an oven when its temperature has reached and is placed on a table in a room where the temperature is . If is the temperature of the turkey after t minutes, then Newton's Law of Cooling implies that . This could be solved as a separable differential equation. Another method is to make the change of variable . If the temperature of the turkey is after half an hour, what is the temperature after 35 min?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
65
For what nonzero values of k does the function satisfy the differential equation for all values of A and B?
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
66
A function
satisfies the differential equation
.
What are the constant solutions of the equation?


What are the constant solutions of the equation?
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
67
Which of the following functions are the constant solutions of the equation
a.
b.
c.
d.
e.

a.

b.

c.

d.

e.

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 67 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck