Wed Dec 3 2014 11:59 PM AKST - University of Alaska...

Post on 27-Mar-2018

222 views 0 download

Transcript of Wed Dec 3 2014 11:59 PM AKST - University of Alaska...

Question 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152

E5 (6607623)

Due: Wed Dec 3 2014 11:59 PM AKST

1. Question Details SCalc7 4.1.003.MI. [1874320]

(a) Estimate the area under the graph of f(x) = 5 cos(x) from x = 0 to x = π/2 using four approximating rectangles andright endpoints. (Round your answers to four decimal places.)R4 = 

Sketch the graph and the rectangles.

Is your estimate an underestimate or an overestimate?

(b) Repeat part (a) using left endpoints.L4 = 

Sketch the graph and the rectangles.

underestimate

overestimate    

Is your estimate an underestimate or an overestimate? 

Solution or Explanation

Click to View Solution

underestimate

overestimate    

2. Question Details SCalc7 4.1.005. [2524211]

(a) Estimate the area under the graph of   using three rectangles and right endpoints.R3 = 

Then improve your estimate by using six rectangles.R6 = 

Sketch the curve and the approximating rectangles for R3.

f(x) = 8 + 2x2 from x = −1 to x = 2

Sketch the curve and the approximating rectangles for R6.

(b) Repeat part (a) using left endpoints.L3=L6=

Sketch the curve and the approximating rectangles for L3.

Sketch the curve and the approximating rectangles for L6.

(c) Repeat part (a) using midpoints.M3=M6=

Sketch the curve and the approximating rectangles for M3.

Sketch the curve and the approximating rectangles for M6.

(d) From your sketches in parts (a)(c), which appears to be the best estimate?

Solution or Explanation

Click to View Solution

M6

R6    

L6

3. Question Details SCalc7 4.1.014. [1679076]

Speedometer readings for a motorcycle at 12second intervals are given in the table.

t (s) 0 12 24 36 48 60

v (ft/s) 30 27 25 22 24 28

(a) Estimate the distance traveled by the motorcycle during this time period using the velocities at the beginning ofthe time intervals.

 ft

(b) Give another estimate using the velocities at the end of the time periods. ft

(c) Are your estimates in parts (a) and (b) upper and lower estimates? Explain.

Solution or Explanation

Click to View Solution

(a) and (b) are neither lower nor upper estimates since v is neither an increasing nor decreasingfunction of t.

(b) is a lower estimate and (a) is an upper estimate since v is a decreasing function of t.    

(a) is a lower estimate and (b) is an upper estimate since v is an increasing function of t.

4. Question Details SCalc7 4.1.020. [1874313]

Use the Definition to find an expression for the area under the graph of f as a limit. Do not evaluate the limit.

Solution or Explanation

 

f(x) = x2 +  ,    3 ≤ x ≤ 51 + 2x

   lim n → ∞ 

n

i = 1

f(x) = x2 +  , 3 ≤ x ≤ 5.1 + 2x Δx = (5 − 3)/n = 2/n and xi = 3 + iΔx = 3 + 2i/n.

A =  Rn =   = lim n → ∞ 

lim n → ∞ 

n

f(xi)Δxi = 1

lim n → ∞ 

n(3 + 2i/n)2 +  ·  .

i = 11 + 2(3 + 2i/n) 2

n

5. Question Details SCalc7 4.1.022. [2850758]

Determine a region whose area is equal to the given limit. Do not evaluate the limit.

Solution or Explanation

Click to View Solution

   lim n → ∞ 

n9 + 

i = 1

2n

2in

12

 

    

y = (9 + x)16 on [9, 11]

y = (9 + x)11 on [0, 2]

y = (9 + x)11 on [9, 11]

y = x12 on [0, 2]

y = (9 + x)12 on [0, 2]

6. Question Details SCalc7 4.1.023. [1679273]

Determine a region whose area is equal to the given limit. Do not evaluate the limit.

Solution or Explanation

Click to View Solution

   lim n → ∞ 

n tan 

i = 1

π8n

iπ8n

    

x tan(x) on  0,  π8

x tan(x) on  −  , π8

π8

tan(x) on [0, 8π]

tan(x) on  0,  π8

tan(x) on  −  , π8

π8

7. Question Details SCalc7 4.1.030. [1805695]

(a) Let An be the area of a polygon with n equal sides inscribed in a circle with radius r.

By dividing the polygon into n congruent triangles with central angle   show that the following is true.

 

(b) Show that   [Hint: Use the equation.] 

 

Solution or Explanation

(a) The diagram shows one of the n congruent triangles, Δ  with central angle   O is the center of the circle andAB is one of the sides of the polygon. Radius OC is drawn so as to bisect ∠AOB. It follows that OC intersects AB at rightangles and bisects AB. Thus, ΔAOB is divided into two right triangles with legs of length

 ΔAOB has area 

 so 

(b) To use the equation,   we need to have the same expression in the denominator as we have in the

argument of the sine function—in this case, 2π/n.

2π/n,

An =  nr2 sin12

2πn

An = πr2.lim n → ∞ 

AOB, 2π/n.

(AB) = r sin(π/n) and r cos(π/n).12

2 ·  [r sin(π/n)][r cos(π/n)] = r2 sin(π/n) cos π/n) =  r2 sin(2π/n),12

12

An = n · area(ΔAOB) =  nr2 sin(2π/n).12

 = 1,lim θ → 0 

sin θθ

An =  nr2   πr2 =   πr2 = (1) πr2 = πr2.lim n → ∞ 

lim n → ∞ 

12

sin(2π/n)2π/n

lim θ → 0 

sin θθ

8. Question Details SCalc7 4.1.501.XP. [1874565]

The area A of the region S that lies under the graph of the continuous function is the limit of the sum of the areas ofapproximating rectangles.

Use this definition to find an expression for the area under the graph of f as a limit. Do not evaluate the limit.

Solution or Explanation

Click to View Solution

A =  Rn =  [f(x1)Δx + f(x2)Δx + . . . + f(xn)Δx]lim n → ∞ 

lim n → ∞ 

f(x) =  , 1 ≤ x ≤ 19x5

A =     lim n → ∞ 

n

i = 1

9. Question Details SCalc7 4.1.JIT.003. [1805435]

Find the sum.

   5

2k − 1k = 1

10. Question Details SCalc7 4.2.008. [1678756]

The table gives the values of a function obtained from an experiment. Use them to estimate   using three equal

subintervals with right endpoints, left endpoints, and midpoints.

x 3 4 5 6 7 8 9

f(x) −3.5 −2.3 −0.6 0.3 0.7 1.5 1.8

(a) Estimate   using three equal subintervals with right endpoints.

R3 = 

If the function is known to be an increasing function, can you say whether your estimate is less than or greaterthan the exact value of the integral?

(b) Estimate   using three equal subintervals with left endpoints.

L3 = 

If the function is known to be an increasing function, can you say whether your estimate is less than or greaterthan the exact value of the integral?

(c) Estimate   using three equal subintervals with midpoints.

M3 = 

If the function is known to be an increasing function, can you say whether your estimate is less than or greaterthan the exact value of the integral?

Solution or Explanation

Click to View Solution

f(x) dx9

3

f(x) dx9

3

less than

greater than    

one cannot say

f(x) dx9

3

less than

greater than    

one cannot say

f(x) dx9

3

less than

greater than    

one cannot say

11. Question Details SCalc7 4.2.009. [1805242]

Use the Midpoint Rule with the given value of n to approximate the integral. Round the answer to four decimal places.

Solution or Explanation

 so the endpoints are 0, 24, 48, 72, and 96, and the midpoints are 12, 36, 60, and 84. The Midpoint

Rule gives 

   sin   dx,    n = 496

x0

Δx = (96 − 0)/4 = 24,

 sin   dx ≈ 96

x4f(xi)Δx = 24(sin  + sin  + sin  + sin ) ≈ 24(0.6545) = 15.7087.

i = 112 36 60 84

0

12. Question Details SCalc7 4.2.034.MI. [3164742]

The graph of g consists of two straight lines and a semicircle. Use it to evaluate each integral.

(a)    

 

(b)    

 

(c)    

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

g(x) dx10

0

g(x) dx30

10

g(x) dx35

0

13. Question Details SCalc7 4.2.037. [1875190]

Evaluate the integral by interpreting it in terms of areas.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

2 +   dx0

81 − x2−9

14. Question Details SCalc7 4.2.040. [1875077]

Evaluate the integral by interpreting it in terms of areas.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

|x − 3| dx6

0

15. Question Details SCalc7 4.2.041. [1874795]

Evaluate   

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

sin5 x cos5 x dx.π

π

16. Question Details SCalc7 4.2.042. [1875154]

Given that   what is 

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

 = 15  − 24,9x  dx1

x2 + 40

5 ?9u  du0

u2 + 41

17. Question Details SCalc7 4.2.052. [1805606]

If   where f is the function whose graph is given, which of the following values is largest?

Solution or Explanation

 so F(0) is negative, and similarly, so is F(4). F(12) and F(16) are negative since they

represent negatives of areas below the xaxis. Since   is the only nonnegative value, F(8) is the

largest.

F(x) =  ,f(t) dtx

8

F(0)

F(4)    

F(8)

F(12)

F(16)

F(0) =   = − f(t) dt0

8f(t) dt,8

0

F(8) =  f(t) dt = 08

8

18. Question Details SCalc7 4.2.053. [1804975]

Each of the regions A, B, and C bounded by the graph of f and the xaxis has area 3. Find the value of

Solution or Explanation

 = −8 + 2 = −6

Thus, 

   [f(x) + 2x + 3] dx.2

−4

I =   =   + 2  +   = I1 + 2I2 + I3[f(x) + 2x + 3] dx2

−4f(x) dx2

−4x dx2

−43 dx2

−4I1 = −3 [area below xaxis]    + 3 − 3 = −3

I2 = −  (4)(4) [area of triangle, see figure]    +  (2)(2)12

12

I3 = 3 [2 − (−4)] = 3(6) = 18I = −3 + 2(−6) + 18 = 3.

19. Question Details SCalc7 4.2.054. [1875362]

Suppose f has absolute minimum value m and absolute maximum value M. Between what two values must   lie?

 (smaller value)

 (larger value)

Which property of integrals allows you to make your conclusion?

Solution or Explanation

Click to View Solution

f(x) dx4

2

    

If f(x) ≥ 0 for a ≤ x ≤ b, then   ≥ 0.f(x) dxb

a

If m ≤ f(x) ≤ M for a ≤ x ≤ b, then m(b − a) ≤   ≤ M(b − a).f(x) dxb

a

   = 0f(x) dxa

a

   +   =   f(x) dxc

af(x) dxb

cf(x) dxb

a

   = −  f(x) dxb

af(x) dxa

b

20. Question Details SCalc7 4.2.059. [1875255]

If m ≤ f(x) ≤ M for a ≤ x ≤ b, where m is the absolute minimum and M is the absolute maximum of f on the interval[a, b], then

Use this property to estimate the value of the integral.

 (smaller value)

 (larger value)

Solution or Explanation

Click to View Solution

m(b − a) ≤   ≤ M(b − a).f(x) dxb

a

3  dx16

x1

21. Question Details SCalc7 4.2.072. [1874330]

Express the limit as a definite integral.

Solution or Explanation

Click to View Solution

 lim n→∞ 

1n

n

i = 1

81 + (i/n)2

   dx1

0

22. Question Details SCalc7 4.3.009. [1928030]

Use Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus to find the derivative of the function.

 =   

Solution or Explanation

g(s) =   (t − t8)3dts

9

g'(s)

f(t) = (t − t8)3 and g(s) =  , so by FTC1, g'(s) = f(s) = (s − s8)3.(t − t8)3dts

9

23. Question Details SCalc7 4.3.010. [1875076]

Use Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus to find the derivative of the function.

g'(r) =   

Solution or Explanation

Click to View Solution

g(r) =   dxr

x2 + 35

24. Question Details SCalc7 4.3.012.MI. [1874750]

Use Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus to find the derivative of the function.

G'(x) =   

Solution or Explanation

Click to View Solution

G(x) =  cos   dt6

7tx

25. Question Details SCalc7 4.3.015. [1874340]

Use Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus to find the derivative of the function.

y' =   

Solution or Explanation

Click to View Solution

y =   dttan x

3t +  t1

26. Question Details SCalc7 4.3.017. [1875013]

Use Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus to find the derivative of the function.

y' =   

Solution or Explanation

Click to View Solution

y =   du2 u3

1 + u22 − 3x

27. Question Details SCalc7 4.3.023. [1874469]

Evaluate the integral.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

   dx9

x4

28. Question Details SCalc7 4.3.027. [1874620]

Evaluate the integral.

 

Solution or Explanation

   (u + 3)(u − 4) du1

0

 =   =  u3 −  u2 − 12u  =   −   − 12  − 0 = − (u + 3)(u − 4) du1

0(u2 − u − 12) du1

0

13

12

1

0

13

12

736

29. Question Details SCalc7 4.3.029.MI. [1679161]

Evaluate the integral.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

 dx16 x − 3

x1

30. Question Details SCalc7 4.3.031. [1680994]

Evaluate the integral.

Solution or Explanation

Click to View Solution

3 sec2 t dtπ/4

0

31. Question Details SCalc7 4.3.037. [1679131]

Evaluate the integral.

Solution or Explanation

Click to View Solution

 where f(x) = f(x) dxπ

0

5 sin x     if  0 ≤ x < π/25 cos x     if π/2 ≤ x ≤ π

32. Question Details SCalc7 4.3.039. [1805244]

What is wrong with the equation?

Solution or Explanation

 is not continuous on the interval [−3, 4], so FTC2 cannot be applied. In fact, f has an infinite discontinuity at 

 does not exist.

   x−3 dx =   =  4 x−2

−2

4

−3

7288−3

     

The lower limit is less than 0, so FTC2 cannot be applied.

There is nothing wrong with the equation.

f(x) = x−3 is not continuous on the interval [−3, 4] so FTC2 cannot be applied.

f(x) = x−3 is continuous on the interval [−3, 4] so FTC2 cannot be applied.

f(x) = x−3 is not continuous at x = −3, so FTC2 cannot be applied.

f(x) = x−3

x = 0, so  x−3 dx4

−3

33. Question Details SCalc7 4.3.052. [1927571]

Find the derivative of the function.

Solution or Explanation

Click to View Solution

g(x) =   dt3x2 1

5 + t3tan x

g'(x) = 

34. Question Details SCalc7 4.4.002. [1805398]

State whether the following is true or false by differentiation.

Solution or Explanation

  cos2x dx =  x +  sin 2x + C12

14

True

False    

x +  sin 2x + C  =   +   cos 2x · 2 + 0 =   +   cos 2x

 =   +  2 cos2 x − 1  =   + cos2 x −   = cos2 x

ddx

12

14

12

14

12

12

12

12

12

12

35. Question Details SCalc7 4.4.005. [2560330]

Find the general indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

(5x2 + 6x−2) dx

36. Question Details SCalc7 4.4.011. [2560793]

Find the general indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

 dx7x3 − 8x

x

37. Question Details SCalc7 4.4.013. [2560194]

Find the general indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

(7θ − 4 csc θ cot θ) dθ

38. Question Details SCalc7 4.4.014. [2560399]

Find the general indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

sec t (5 sec t + 9 tan t) dt

39. Question Details SCalc7 4.4.015. [2560110]

Find the general indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

8(1 + tan2 α) dα

40. Question Details SCalc7 4.4.025. [1927572]

Evaluate the integral.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

(7 sin θ − 17 cos θ) dθπ

0

41. Question Details SCalc7 4.4.029. [1927699]

Evaluate the integral.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

 dx16 13

x1

42. Question Details SCalc7 4.4.045. [1874633]

The area of the region that lies to the right of the yaxis and to the left of the parabola   (the shaded region in

the figure) is given by the integral   (Turn your head clockwise and think of the region as lying below the

curve   from y = 0 to y = 8.) Find the area of the region.

Solution or Explanation

Click to View Solution

x = 8y − y2

(8y − y2) dy.8

0x = 8y − y2

43. Question Details SCalc7 4.4.046. [1927586]

The boundaries of the shaded region are the yaxis, the line   and the curve   Find the area of this region

by writing x as a function of y and integrating with respect to y.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

y = 8, y = 8 .x4

44. Question Details SCalc7 4.4.055. [1678684]

The velocity function (in meters per second) is given for a particle moving along a line.

(a) Find the displacement. m

(b) Find the distance traveled by the particle during the given time interval. m

Solution or Explanation

Click to View Solution

v(t) = 3t − 8,    0 ≤ t ≤ 3

45. Question Details SCalc7 4.5.003.MI.SA. [2631984]

This question has several parts that must be completed sequentially. If you skip a part of the question, you will not receiveany points for the skipped part, and you will not be able to come back to the skipped part. 

Tutorial Exercise

Evaluate the integral by making the given substitution.

x2  dx,    u = x3 + 4x3 + 4

46. Question Details SCalc7 4.5.006.MI.SA. [2947488]

This question has several parts that must be completed sequentially. If you skip a part of the question, you will not receiveany points for the skipped part, and you will not be able to come back to the skipped part. 

Tutorial Exercise

Evaluate the integral by making the given substitution.

 dx,    u = 1/x2sec2(1/x2)x3

47. Question Details SCalc7 4.5.007.MI.SA. [2947529]

This question has several parts that must be completed sequentially. If you skip a part of the question, you will not receiveany points for the skipped part, and you will not be able to come back to the skipped part. 

Tutorial Exercise

Evaluate the indefinite integral.

x4 sin(x5) dx

48. Question Details SCalc7 4.5.021.MI.SA. [2947508]

This question has several parts that must be completed sequentially. If you skip a part of the question, you will not receiveany points for the skipped part, and you will not be able to come back to the skipped part. 

Tutorial Exercise

Evaluate the indefinite integral.

 dxcos xsin7 x

49. Question Details SCalc7 4.5.024. [2560374]

Evaluate the indefinite integral. (Use C for the constant of integration.)

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

dtcos2 t  6 + tan t3

50. Question Details SCalc7 4.5.040. [1874363]

Evaluate the definite integral.

 

Solution or Explanation

Click to View Solution

csc 7πt cot 7πt dt1/14

1/42

51. Question Details SCalc7 4.5.060. [1875385]

If f is continuous and   find   

Solution or Explanation

Click to View Solution

f(x) dx = 8,36

0xf(x2) dx.6

0

Name (AID): E5 (6607623)Submissions Allowed: 2Category: ExamCode:Locked: YesAuthor: Frith, Russell ( afrgf@uaa.alaska.edu )Last Saved: Nov 21, 2014 01:51 PM AKSTPermission: ProtectedRandomization: PersonWhich graded: Last

Before due dateQuestion ScoreAssignment ScoreQuestion Part ScoreMarkResponseSave WorkAfter due dateQuestion ScoreAssignment ScorePublish Essay ScoresKeyQuestion Part ScoreSolutionMarkAdd Practice ButtonHelp/HintsResponse

Feedback Settings

Assignment Details

52. Question Details SCalc7 4.5.063. [1874607]

If a and b are positive numbers, show that

Let   and du =  ? .

Use this substitution to rewrite the integral in terms of u.

Then replacing u with x results in the integral

Solution or Explanation

Let 

   =  .xa(1 − x)bdx1

0xb(1 − x)adx1

0

u = 1 − x. Then x = 

 = xa(1 − x)b dx1

0 1 ub(−du) = ub(1 − u)adu

 (1 − x)adx.1

0

u = 1 − x. Then x = 1 − u and dx = −du, so

 =   =   = xa(1 − x)bdx1

0(1 − u)aub(−du)0

1ub(1 − u)a du1

0xb(1 − x)adx.1

0