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A48 |||| APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL

G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL

y

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y= t

 

 

0

 

 

 

area=ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x

 

 

FIGURE 1

y

area=_ln x

y=1t

0

x 1

 

FIGURE 2

y

y=1t

A

ED

B C

0 1 2

FIGURE 3

Our treatment of exponential and logarithmic functions until now has relied on our intuition, which is based on numerical and visual evidence. (See Sections 1.5, 1.6, and 3.1.) Here we use the Fundamental Theorem of Calculus to give an alternative treatment that provides a surer footing for these functions.

Instead of starting with ax and defining loga x as its inverse, this time we start by defining ln x as an integral and then define the exponential function as its inverse. You should bear in mind that we do not use any of our previous definitions and results concerning exponential and logarithmic functions.

THE NATURAL LOGARITHM

We first define ln x as an integral.

1 DEFINITION The natural logarithmic function is the function defined by

ln x yx 1 dt x 0

1 t

The existence of this function depends on the fact that the integral of a continuous function always exists. If x 1, then ln x can be interpreted geometrically as the area under the hyperbola y 1 t from t 1 to t x. (See Figure 1.) For x 1, we have

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

ln 1 y1

 

 

dt 0

 

t

 

t

x

1

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

For 0 x 1,

ln x y1

 

dt

 

yx

 

dt 0

t

t

and so ln x is the negative of the area shown in Figure 2.

V EXAMPLE 1

(a)By comparing areas, show that 12 ln 2 34 .

(b)Use the Midpoint Rule with n 10 to estimate the value of ln 2.

SOLUTION

t(a) We can interpret ln 2 as the area under the curve y 1 t from 1 to 2. From Figure 3 we see that this area is larger than the area of rectangle BCDE and smaller than the area of trapezoid ABCD. Thus we have

 

 

 

21 1 ln 2 1 21 (1 21 )

 

 

 

 

 

 

21 ln 2 43

 

 

 

 

(b) If we use the Midpoint Rule with f t 1 t, n 10, and t 0.1, we get

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2 y1

 

dt 0.1 f 1.05 f 1.15 f 1.95

 

t

 

t

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

0.1

 

 

 

0.693

M

1.05

 

1.95

 

 

 

1.15

 

 

 

APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL |||| A49

Notice that the integral that defines ln x is exactly the type of integral discussed in Part 1 of the Fundamental Theorem of Calculus (see Section 5.3). In fact, using that theorem, we have

 

 

d

 

x 1

1

 

 

 

 

 

y1

 

dt

 

 

 

 

dx

t

x

 

and so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

d

 

ln x

1

 

 

 

dx

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

We now use this differentiation rule to prove the following properties of the logarithm function.

3

LAWS OF LOGARITHMS

If x and y are positive numbers and r is a rational

number, then

 

 

 

 

 

 

1.

ln xy ln x ln y

2. ln

 

x

 

ln x ln y

3. ln xr r ln x

y

 

 

 

 

 

 

PROOF

1. Let f x ln ax , where a is a positive constant. Then, using Equation 2 and the Chain Rule, we have

f x 1 d ax 1 a 1 ax dx ax x

Therefore f x and ln x have the same derivative and so they must differ by a constant:

ln ax ln x C

Putting x 1 in this equation, we get ln a ln 1 C 0 C C. Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

ln ax ln x ln a

 

 

If we now replace the constant a by any number y, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln xy ln x ln y

 

 

2. Using Law 1 with x 1 y, we have

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

1

ln y ln

1

 

y

 

ln 1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and so

 

 

 

 

 

 

ln

1

ln y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Using Law 1 again, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

y

 

 

ln

 

x

 

ln

 

x

 

1

 

ln x ln

1

ln x

ln y

 

 

 

 

 

 

 

 

The proof of Law 3 is left as an exercise.

M

A50 |||| APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL

y

y=ln x

0

1

x

FIGURE 4

y

 

 

 

1

 

 

 

0

1

e

x

 

y=ln x

 

 

FIGURE 5

In order to graph y ln x, we first determine its limits:

4

 

(a)

lim ln x

 

 

 

(b) lim

ln x

 

 

 

 

 

 

x l

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

PROOF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) Using Law 3 with x 2 and r n (where n is any positive integer), we have

 

ln 2n n ln 2. Now ln 2 0, so this shows that ln 2n l as n l . But ln x is an

 

increasing function since its derivative 1 x 0. Therefore ln x l as x l .

 

(b) If we let t 1 x, then t l as x l 0 . Thus, using (a), we have

 

 

 

lim ln x lim ln

 

1

 

lim ln t

M

 

 

t

 

x l0

 

 

t l

t l

 

 

 

 

 

If y ln x, x 0, then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

1

0

and

 

d2 y

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

x

 

dx2

x2

 

which shows that ln x is increasing and concave downward on 0, . Putting this information together with (4), we draw the graph of y ln x in Figure 4.

Since ln 1 0 and ln x is an increasing continuous function that takes on arbitrarily large values, the Intermediate Value Theorem shows that there is a number where ln x takes on the value 1. (See Figure 5.) This important number is denoted by e.

5 DEFINITION

e is the number such that ln e 1.

We will show (in Theorem 19) that this definition is consistent with our previous definition of e.

f 1 x y &? f y x

f 1 f x x f f 1 x x

THE NATURAL EXPONENTIAL FUNCTION

Since ln is an increasing function, it is one-to-one and therefore has an inverse function, which we denote by exp. Thus, according to the definition of an inverse function,

6

 

exp x y

&?

ln y x

 

 

 

 

 

 

 

and the cancellation equations are

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

exp ln x x

and

ln exp x x

 

 

 

 

 

 

 

In particular, we have

 

 

 

 

 

 

exp 0 1

since

ln 1 0

 

 

 

exp 1 e

since

ln e 1

 

We obtain the graph of y exp x by reflecting the graph of y ln x about the line y x.

y

 

y=exp x

 

 

 

 

y=x

1

 

y=ln x

0

1

x

FIGURE 6

APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL |||| A51

(See Figure 6.) The domain of exp is the range of ln, that is, , ; the range of exp is the domain of ln, that is, 0, .

If r is any rational number, then the third law of logarithms gives

ln er r ln e r

Therefore, by (6),

exp r er

Thus exp x ex whenever x is a rational number. This leads us to define ex, even for irrational values of x, by the equation

ex exp x

y

y=´

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

x

 

 

 

FIGURE 7

The natural exponential function

In other words, for the reasons given, we define ex to be the inverse of the function ln x. In this notation (6) becomes

8

ex y &?

ln y x

 

 

 

and the cancellation equations (7) become

 

 

 

 

9

eln x x

x 0

 

 

 

 

 

 

10

ln ex x

for all x

 

 

 

The natural exponential function f x ex is one of the most frequently occurring functions in calculus and its applications, so it is important to be familiar with its graph (Figure 7) and its properties (which follow from the fact that it is the inverse of the natural logarithmic function).

PROPERTIES OF THE EXPONENTIAL FUNCTION The exponential function f x ex is an increasing continuous function with domain and range 0, . Thus ex 0 for all x. Also

lim ex 0

lim ex

x l

x l

So the x-axis is a horizontal asymptote of f x ex.

We now verify that f has the other properties expected of an exponential function.

11 LAWS OF EXPONENTS

If x and y are real numbers and r is rational, then

1. ex y exey

2. ex y

ex

3.

ex r erx

ey

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A52 |||| APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL

 

PROOF OF LAW 1 Using the first law of logarithms and Equation 10, we have

 

 

ln e xe y ln e x ln e y x y ln e x y

 

Since ln is a one-to-one function, it follows that e xe y e x y.

 

Laws 2 and 3 are proved similarly (see Exercises 6 and 7). As we will soon see,

 

Law 3 actually holds when r is any real number.

M

We now prove the differentiation formula for e x.

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

d

e x e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROOF The function y e x is differentiable because it is the inverse function of y ln x, which we know is differentiable with nonzero derivative. To find its derivative, we use the inverse function method. Let y e x. Then ln y x and, differentiating this latter equation implicitly with respect to x, we get

1

 

 

dy

1

 

y

 

 

dx

 

 

 

 

dy

 

y e x

M

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

GENERAL EXPONENTIAL FUNCTIONS

If a 0 and r is any rational number, then by (9) and (11),

a r e ln a r e r ln a

Therefore, even for irrational numbers x, we define

13

a x e x ln a

 

 

Thus, for instance,

2s3 e s3 ln 2 e1.20 3.32

The function f x a x is called the exponential function with base a. Notice that a x is positive for all x because e x is positive for all x.

Definition 13 allows us to extend one of the laws of logarithms. We already know that ln a r r ln a when r is rational. But if we now let r be any real number we have, from Definition 13,

ln a r ln e r ln a r ln a

Thus

14

ln a r r ln a

for any real number r

APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL |||| A53

The general laws of exponents follow from Definition 13 together with the laws of exponents for e x.

15 LAWS OF EXPONENTS If x and y are real numbers and a, b 0, then

1. a x y a xa y 2. a x y a x a y 3. a x y a xy 4. ab x a xb x

PROOF

1. Using Definition 13 and the laws of exponents for e x, we have

a x y e x y ln a e x ln a y ln a

e x ln ae y ln a a xa y

3.Using Equation 14 we obtain

a x y e y ln ax e yx ln a e xy ln a a xy

The remaining proofs are left as exercises.

M

The differentiation formula for exponential functions is also a consequence of Defini-

tion 13:

y

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

d

a x a x ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROOF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

 

d

a x

d

e x ln a e x ln a

d

x ln a a x ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim a®=0, lim a®=`

 

 

dx

dx

 

dx

 

x

_`

 

 

x `

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 8 y=a®,

a>1

 

If a 1, then ln a 0,

so d dx a x

a x ln a 0, which shows that

y a x is

 

 

 

 

 

 

increasing (see Figure 8). If 0 a 1, then ln a 0 and so y a x is decreasing (see

 

y

 

 

 

Figure 9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GENERAL LOGARITHMIC FUNCTIONS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If a 0 and a 1, then f x a x is a one-to-one function. Its inverse function is called

 

 

 

 

1

 

the logarithmic function with base a and is denoted by loga. Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

loga x y

&? a y x

 

 

 

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim a®=`, lim a®=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

_`

 

 

x `

 

In particular, we see that

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 9

y=a®, 0<a<1

 

 

 

 

 

 

 

 

loge x ln x

 

A54

|||| APPENDIX G THE LOGARITHM DEFINED AS AN INTEGRAL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The laws of logarithms are similar to those for the natural logarithm and can be deduced

 

 

 

 

 

from the laws of exponents (see Exercise 10).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

To differentiate y loga x, we write the equation as a y x. From Equation 14 we have

 

 

 

 

 

y ln a ln x, so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loga x y

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Since ln a is a constant, we can differentiate as follows:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

loga x

d

 

 

ln x

 

1

 

 

 

 

 

 

d

 

ln x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln a

 

 

dx

 

x ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

dx

 

ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

loga x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

x ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THE NUMBER e EXPRESSED AS A LIMIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In this section we defined e as the number such that ln e 1. The next theorem shows that

 

 

 

 

 

this is the same as the number e defined in Section 3.1 (see Equation 3.6.5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e lim 1 x 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROOF Let f x ln x. Then f x 1 x, so f 1 1. But, by the definition of

 

 

 

 

 

 

 

derivative,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 1 lim

 

f 1 h f 1

lim

f 1 x f 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h l0

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

ln 1 x ln 1

lim

1

ln 1 x lim ln 1 x 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x l0 x

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

Because f 1 1, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim ln 1 x 1 x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then, by Theorem 2.5.8 and the continuity of the exponential function, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

e e1 elimx l0 ln 1 x 1 x lim eln 1 x 1 x

lim 1 x 1 x

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. (a) By comparing areas, show that

 

 

 

(b) Use part (a) to show that ln 2 0.66.

 

 

 

 

 

 

31 ln 1.5

5

 

 

 

 

3.

By comparing areas, show that

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) Use the Midpoint Rule with n 10 to estimate ln 1.5.

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

ln n 1

1

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n

1

2. Refer to Example 1.

 

 

 

2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) Find the equation of the tangent line to the curve y 1 t

4.

(a) By comparing areas, show that ln 2 1 ln 3.

 

 

 

 

 

that is parallel to the secant line AD.

 

 

 

(b) Deduce that 2 e 3.

 

 

 

 

 

 

 

5.Prove the third law of logarithms. [Hint: Start by showing that both sides of the equation have the same derivative.]

6.

Prove the second law of exponents for e x [see (11)].

7.

Prove the third law of exponents for e x [see (11)].

8.

Prove the second law of exponents [see (15)].

APPENDIX H COMPLEX NUMBERS |||| A55

9.Prove the fourth law of exponents [see (15)].

10.Deduce the following laws of logarithms from (15):

(a)loga xy loga x loga y

(b)loga x y loga x loga y

(c)loga x y y loga x

H

Im

 

 

 

 

2+3i

_4+2i

 

 

i

 

 

0

1

Re

_i

 

 

_2-2i

 

3-2i

FIGURE 1

Complex numbers as points in the Argand plane

COMPLEX NUMBERS

A complex number can be represented by an expression of the form a bi, where a and b are real numbers and i is a symbol with the property that i 2 1. The complex number a bi can also be represented by the ordered pair a, b and plotted as a point in a plane (called the Argand plane) as in Figure 1. Thus the complex number i 0 1 i is identified with the point 0, 1 .

The real part of the complex number a bi is the real number a and the imaginary part is the real number b. Thus the real part of 4 3i is 4 and the imaginary part is 3. Two complex numbers a bi and c di are equal if a c and b d; that is, their real parts are equal and their imaginary parts are equal. In the Argand plane the horizontal axis is called the real axis and the vertical axis is called the imaginary axis.

The sum and difference of two complex numbers are defined by adding or subtracting their real parts and their imaginary parts:

a bi c di a c b d i

a bi c di a c b d i

For instance,

1 i 4 7i 1 4 1 7 i 5 6i

The product of complex numbers is defined so that the usual commutative and distributive laws hold:

a bi c di a c di bi c di

ac adi bci bdi 2

Since i 2 1, this becomes

a bi c di ac bd ad bc i

EXAMPLE 1

1 3i 2 5i 1 2 5i 3i 2 5i

2 5i 6i 15 1 13 11i

M

Division of complex numbers is much like rationalizing the denominator of a rational expression. For the complex number z a bi, we define its complex conjugate to be z a bi. To find the quotient of two complex numbers we multiply numerator and denominator by the complex conjugate of the denominator.

 

1 3i

EXAMPLE 2 Express the number

 

 

in the form a bi.

 

 

2

5i

A56 |||| APPENDIX H COMPLEX NUMBERS

Im

z=a+bi

i

0

Re

_i

z=a-bi

FIGURE 2

Im

bi

 

 

@

z=a+bi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

„@+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„a

 

 

 

 

 

 

œ

b

 

 

|=

 

 

 

 

|z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

a

Re

FIGURE 3

SOLUTION We multiply numerator and denominator by the complex conjugate of 2 5i, namely 2 5i, and we take advantage of the result of Example 1:

1 3i

 

1 3i

 

2 5i

 

13 11i

 

13

 

11

i

M

2 5i

2 5i

2 5i

22 52

29

29

The geometric interpretation of the complex conjugate is shown in Figure 2: z is the reflection of z in the real axis. We list some of the properties of the complex conjugate in the following box. The proofs follow from the definition and are requested in Exercise 18.

PROPERTIES OF CONJUGATES

z w

 

z

 

w

 

zw

 

z

 

w

 

z n

 

z

n

The modulus, or absolute value, z of a complex number z a bi is its distance from the origin. From Figure 3 we see that if z a bi, then

z sa 2 b 2

Notice that

zz a bi a bi a 2 abi abi b 2i 2 a 2 b 2

and so

 

 

z 2

zz

 

 

 

 

This explains why the division procedure in Example 2 works in general:

z

 

z

w

 

 

 

z

w

 

w

 

 

 

w 2

ww

Since i 2 1, we can think of i as a square root of 1. But notice that we also havei 2 i 2 1 and so i is also a square root of 1. We say that i is the principal square root of 1 and write s 1 i. In general, if c is any positive number, we write

s c sc i

With this convention, the usual derivation and formula for the roots of the quadratic equation ax 2 bx c 0 are valid even when b 2 4ac 0:

x b sb 2 4ac

2a

EXAMPLE 3 Find the roots of the equation x 2 x 1 0.

SOLUTION Using the quadratic formula, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1 s12

4 1

 

 

1 s 3

 

 

1 s3 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

 

a+bi

 

 

 

 

r

b

 

 

 

¨

 

 

 

 

 

 

0

a

Re

 

 

 

 

FIGURE 4

Im

1+i

œ„2

π

4

0

_

 

π

 

Re

6

 

 

 

 

2

œ„3-i

FIGURE 5

APPENDIX H COMPLEX NUMBERS |||| A57

We observe that the solutions of the equation in Example 3 are complex conjugates of each other. In general, the solutions of any quadratic equation ax 2 bx c 0 with real coefficients a, b, and c are always complex conjugates. (If z is real, z z, so z is its own conjugate.)

We have seen that if we allow complex numbers as solutions, then every quadratic equation has a solution. More generally, it is true that every polynomial equation

an x n an 1 x n 1 a1 x a0 0

of degree at least one has a solution among the complex numbers. This fact is known as the Fundamental Theorem of Algebra and was proved by Gauss.

POLAR FORM

We know that any complex number z a bi can be considered as a point a, b and that any such point can be represented by polar coordinates r, with r 0. In fact,

 

 

a r cos

b r sin

 

 

 

as in Figure 4. Therefore we have

 

 

 

 

 

 

 

z a bi r cos r sin i

 

 

 

Thus we can write any complex number z in the form

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z r cos i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

where

r z sa 2 b 2

and

tan

 

 

a

The angle is called the argument of z and we write arg z . Note that arg z is not unique; any two arguments of z differ by an integer multiple of 2 .

EXAMPLE 4 Write the following numbers in polar form.

 

 

 

(a) z 1 i

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

w s

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

3

SOLUTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) We have r z s

 

s

 

and tan 1, so we can take 4.

12 12

2

Therefore the polar form is

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

cos

 

 

i sin

 

 

 

 

 

(b) Here we have r w s

 

 

 

2 and tan

1 s

 

. Since w lies in the

3 1

3

fourth quadrant, we take 6 and

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w 2

 

cos

 

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The numbers z and w are shown in Figure 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

M

A58 |||| APPENDIX H COMPLEX NUMBERS

Im

z™ z¡

¨™

¨¡

Re

¨¡+¨™

z¡z™

FIGURE 6

Im

z

r

¨

0

Re

11

rz

FIGURE 7

Im

z=1+i

 

œ„2

zw

2œ„

 

π

0

12

Re

 

2

 

w=œ3„-i

FIGURE 8

The polar form of complex numbers gives insight into multiplication and division. Let

 

 

z1 r1 cos 1 i sin 1

z2 r2 cos 2 i sin 2

be two complex numbers written in polar form. Then

 

 

 

z1z2 r1r2 cos 1 i sin 1 cos 2 i sin 2

 

 

 

r1r2 cos 1 cos 2 sin 1 sin 2

i sin 1 cos 2 cos

1 sin 2

Therefore, using the addition formulas for cosine and sine, we have

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

z1z2 r1r2 cos 1 2

i sin 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

This formula says that to multiply two complex numbers we multiply the moduli and add the arguments. (See Figure 6.)

A similar argument using the subtraction formulas for sine and cosine shows that to divide two complex numbers we divide the moduli and subtract the arguments.

 

z1

 

r1

cos 1 2 i sin 1 2 z2 0

 

z2

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

In particular, taking z1 1 and z2 z (and therefore 1 0 and 2 ), we have the following, which is illustrated in Figure 7.

If z r cos i sin , then

1

 

1

cos i sin .

z

 

 

 

r

 

 

 

 

 

EXAMPLE 5 Find the product of the complex numbers 1 i and s3 i in polar form.

SOLUTION From Example 4 we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i

 

2

cos

 

 

 

 

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 i 2 cos

 

 

 

 

 

 

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

So, by Equation 1,

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

s

 

 

 

 

s

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i (

 

3 i) 2

 

2

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

cos

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

12

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

This is illustrated in Figure 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

APPENDIX H COMPLEX NUMBERS |||| A59

Repeated use of Formula 1 shows how to compute powers of a complex number. If

then

and

z r cos i sin

z 2

r 2 cos 2 i sin 2

z 3

zz 2 r 3 cos 3 i sin 3

In general, we obtain the following result, which is named after the French mathematician Abraham De Moivre (1667–1754).

2 DE MOIVRE’S THEOREM then

If z r cos

i sin

and n is a positive integer,

z n r cos

i sin

n

r n cos n

i sin n

This says that to take the nth power of a complex number we take the nth power of the modulus and multiply the argument by n.

EXAMPLE 6 Find (12 12 i)10.

SOLUTION Since 12 12 i 12 1 i , it follows from

form

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

i

s

 

 

 

 

2

 

cos

2

 

 

 

 

2

2

 

 

Example 4(a) that 12 12 i has the polar

4

4

 

 

i sin

 

 

 

 

So by De Moivre’s Theorem,

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

i

 

10

 

 

s2

 

10

 

 

cos

 

10

i sin

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

cos

5

i sin

5

 

 

 

1

i

 

 

 

 

 

 

210

 

 

 

2

 

2

 

32

M

De Moivre’s Theorem can also be used to find the nth roots of complex numbers. An nth root of the complex number z is a complex number w such that

wn z

Writing these two numbers in trigonometric form as

w s cos i sin and z r cos

and using De Moivre’s Theorem, we get

s n cos n i sin n r cos i sin

The equality of these two complex numbers shows that

i sin

and

cos n

s n r

cos

or

and

sr 1 n sin n

sin

A60 |||| APPENDIX H COMPLEX NUMBERS

From the fact that sine and cosine have period 2

it follows that

n 2k

or

 

2k

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

Thus

w r 1 n

 

 

cos

 

 

 

2k

 

i sin

 

 

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Since this expression gives a different value of w for k 0, 1, 2, . . . , n 1, we have the

 

 

 

 

 

following.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

ROOTS OF A COMPLEX NUMBER Let z r cos

 

 

i sin and let n be a posi-

 

 

 

 

 

tive integer. Then z has the n distinct nth roots

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

wk r 1 n

 

cos

 

 

 

2k

 

i sin

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where k 0, 1, 2, . . . , n 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Notice that each of the nth roots of z has modulus wk r 1 n. Thus all the nth roots

 

 

 

 

 

of z lie on the circle of radius r 1 n in the complex plane. Also, since the argument of each

 

 

 

 

 

successive nth root exceeds the argument of the previous root by 2 n, we see that the

 

 

 

 

 

nth roots of z are equally spaced on this circle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXAMPLE 7 Find the six sixth roots of z 8 and graph these roots in the complex

 

 

 

 

 

plane.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOLUTION

In trigonometric form, z 8 cos

i sin

. Applying Equation 3 with n 6,

 

 

 

 

 

we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wk 81 6

cos

2k

 

i sin

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

We get the six sixth roots of 8 by taking k 0, 1, 2, 3, 4, 5 in this formula:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w0 81 6

 

cos

 

 

i sin

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

s3

 

1

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w1 81 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

i sin

 

 

 

 

 

 

2 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

s

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

w¡

 

 

 

w2 81 6

 

cos

5

 

i sin

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

3

 

 

 

1

 

i

 

 

œ„2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

w

 

w¸

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w3 81 6

 

cos

7

i sin

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s3

 

 

 

 

1

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_œ„2

0

 

œ„2 Re

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w4 81 6

 

cos

i sin

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

w

 

2

 

 

 

 

2

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_œ„2i

w¢

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

s

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w5 81 6

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

i sin

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 9

The six sixth roots of z=_8

All these points lie on the circle of radius s2 as shown in Figure 9.

M

N We could write the result of Example 8(a) as

e i 1 0

This equation relates the five most famous numbers in all of mathematics: 0, 1, e, i, and .

APPENDIX H COMPLEX NUMBERS |||| A61

COMPLEX EXPONENTIALS

We also need to give a meaning to the expression e z when z x iy is a complex number. The theory of infinite series as developed in Chapter 11 can be extended to the case where the terms are complex numbers. Using the Taylor series for e x (11.10.11) as our guide, we define

 

 

z

n

 

z

2

 

z

3

 

4

e z

 

1 z

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

n 0

2!

3!

 

and it turns out that this complex exponential function has the same properties as the real exponential function. In particular, it is true that

5

e z1 z2 e z1e z2

If we put z iy, where y is a real number, in Equation 4, and use the facts that

 

 

i 2 1,

i 3 i 2i i, i 4 1,

i 5 i, . . .

 

 

we get e iy 1 iy

 

iy 2

 

iy 3

 

 

iy 4

 

 

iy 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

3!

 

4!

 

 

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 iy

 

y 2

i

 

y 3

 

y 4

i

 

y 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

3!

4!

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

y 2

 

 

 

y 4

 

 

 

y 6

i

y

y 3

y 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

4!

6!

3!

5!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos y i sin y

Here we have used the Taylor series for cos y and sin y (Equations 11.10.16 and 11.10.15). The result is a famous formula called Euler’s formula:

6

 

 

 

e iy cos y i sin y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Combining Euler’s formula with Equation 5, we get

 

 

 

 

 

7

 

e x iy e xe iy e x cos y i sin y

 

EXAMPLE 8 Evaluate:

(a)

e i

 

 

(b) e 1 i 2

 

 

 

 

 

SOLUTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) From Euler’s equation (6) we have

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e i cos

i sin 1 i 0 1

 

(b) Using Equation 7 we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

e

 

 

e

 

e 1 i 2

e 1

 

cos

 

 

i sin

 

 

 

1

0 i 1

i

M

 

 

 

 

 

 

 

Finally, we note that Euler’s equation provides us with an easier method of proving De Moivre’s Theorem:

r cos i sin n re i n r ne in r n cos n i sin n

A62 |||| APPENDIX H COMPLEX NUMBERS

H EXERCISES

1–14 Evaluate the expression and write your answer in the form a bi.

1.

5 6i 3 2i

2.

(4 21 i) (9 25 i)

3.

2 5i 4 i

4.

1 2i 8 3i

 

 

 

 

 

 

5.

12 7i

6.

2i (21 i)

7.

1

4i

8.

3 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2i

1 4i

 

 

9.

 

1

 

 

 

 

10.

3

 

 

 

 

1

i

4 3i

 

 

11.

i 3

 

 

 

 

 

12.

i 100

13.

s

 

 

 

 

 

14.

s

 

s

 

 

 

25

3

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15–17 Find the complex conjugate and the modulus of the number.

15. 12 5i 16. 1 2 s2 i

17.4i

18.Prove the following properties of complex numbers.

(a)

z w

 

z

 

w

(b)

zw

 

z

 

w

 

(c)z n z n, where n is a positive integer [Hint: Write z a bi, w c di.]

19–24 Find all solutions of the equation.

19.

4x 2 9 0

20.

x 4 1

21.

x 2 2x 5 0

22.

2x 2 2x 1 0

23.

z2 z 2 0

24.

z2 21 z 41 0

 

 

 

 

25–28 Write the number in polar form with argument between 0 and 2 .

 

 

 

 

 

 

25.

3 3i

26.

1 s3 i

27.

3 4i

28.

8i

 

 

 

 

 

 

29–32 Find polar forms for zw, z w, and 1 z by first putting z and w into polar form.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

z s3 i, w 1 s3 i

30.

z 4 s

3

 

4i,

w 8i

31.

z 2 s

 

 

2i,

w 1 i

3

32.

z 4(s

 

 

i ),

w 3 3i

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33–36 Find the indicated power using De Moivre’s Theorem.

33.

1 i 20

34.

(1

s

3

i )5

35.

(2 s

 

2i )5

36.

1

i 8

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37– 40 Find the indicated roots. Sketch the roots in the complex plane.

37.

The eighth roots of 1

38.

The fifth roots of 32

39.

The cube roots of i

40.

The cube roots of 1 i

 

41– 46 Write the number in the form a bi.

41.

e i

 

 

42.

 

2

e 2 i

43.

e i

 

 

44.

e i

 

3

 

45.

e 2 i

 

46.

 

 

 

e i

47.

Use De Moivre’s Theorem with n 3 to express cos 3 and

 

sin 3 in terms of cos and sin .

 

 

48.Use Euler’s formula to prove the following formulas for cos x and sin x :

cos x

eix e ix

sin x

eix e ix

2

2i

 

 

49.If u x f x it x is a complex-valued function of a real variable x and the real and imaginary parts f x and t x are

differentiable functions of x, then the derivative of u is defined to be u x f x it x . Use this together with Equation 7

to prove that if F x e r x, then F x re r x when r a bi is a complex number.

50.(a) If u is a complex-valued function of a real variable, its indefinite integral xu x dx is an antiderivative of u. Evaluate

ye 1 i x dx

(b)By considering the real and imaginary parts of the integral in part (a), evaluate the real integrals

ye x cos x dx

and

ye x sin x dx

(c) Compare with the method used in Example 4 in Section 7.1.

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A63

H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

CHAPTER 1

EXERCISES 1.1 N PAGE 20

 

1.

(a) 2 (b)

2.8

(c)

3, 1 (d) 2.5, 0.3

(e)

3, 3 , 2, 3

(f )

1, 3

3.

85, 115

5.

No

 

7.

Yes, 3, 2 , 3, 2 1, 3

9.

Diet, exercise, or illness

 

11.T

0

t

13.T

midnight

noon

t

15.amount

0

price

17.

Height

 

of grass

Wed. Wed. Wed. Wed. Wed. t

19. (a) N

600

500

400

300

200

100

0

1990

1992

1994

1996

1998

2000

t

(b)In millions: 92; 485

21. 12, 16, 3a2 a 2, 3a2 a 2, 3a2 5a 4, 6a2 2a 4, 12a2 2a 2, 3a4 a2 2,

9a4 6a3 13a2 4a 4, 3a2 6ah 3h2 a h 2

23.

3 h

25. 1 ax

27.

{x x 31 } ( , 31) (31 , )

29.

0,

31. , 0 5,

33. ,

35. ,

y

y

5

 

 

 

0

x

 

0

 

6

t

 

 

 

 

 

_9

 

 

 

37.

5,

 

 

39.

, 0 0,

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

0

 

 

5

x

 

 

 

 

41. ,

 

43. ,

 

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,2)

(0,1)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2 0

1

x

 

1

0

x

 

 

 

 

 

 

 

45.

f x 25 x 112 , 1 x 5

47. f x 1 s

x

 

49.

f x x 3 if 0 x 3

 

2 x 6 if 3 x 5

51.

A L 10L L2, 0 L 10

 

 

 

53.

A x s

3

x2 4, x 0 55.

S x x2 8 x , x 0

57.

V x 4x3 64x2 240x, 0 x 6

59.

(a) R (%)

(b) $400, $1900

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10,000

20,000

I (in dollars)

(c)

T (in dollars)

 

 

 

 

2500

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

0

10,000

20,000 30,000

I (in dollars)

61.

f is odd, t is even

 

 

 

63.

(a) 5, 3

(b) 5, 3

 

 

65.

Odd

67. Neither

69.

Even

EXERCISES 1.2 N PAGE 34

 

 

 

1.

(a) Root

 

(b)

Algebraic

 

(c)

Polynomial (degree 9)

(d)

Rational

(e)

Trigonometric

(f) Logarithmic

3.

(a) h

(b)

f

(c) t

 

 

 

A64

||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

y 2x b,

 

 

y b=3 b=0

(c)

y 0.00009979x 13.951 [See graph in (b).]

(f) No

where b is the y-intercept.

 

 

b=_1

(d)

About 11.5 per 100 population

(e)

About 6%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

(a)

 

 

20 (ft)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=2x+b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1896

 

 

 

2000 (year

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

(b)

y mx 1 2m,

 

y

m=1

Linear model is appropriate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where m is the slope.

 

 

m=_1

 

(b)

y 0.08912x 158.24

(c)

20 ft

(d)

No

 

See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

20 (ft)

 

 

 

 

 

 

 

(c)

y 2x 3

 

 

 

(2,1)

m=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y-1=m(x-2)

 

 

 

1896

 

 

 

2000 (year)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Their graphs have slope 1.

y

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

y 0.0012937x3 7.06142x2 12,823x 7,743,770;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=_1

 

1914 million

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x c=2

EXERCISES 1.3 N PAGE 43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

y f x 3

(b)

y f x 3

(c)

y f x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

c=1

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

y f x 3

(e) y f x

(f) y f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(g)

y 3f x

(h)

y 31 f x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. f x 3x x 1 x 2

 

 

3.

(a)

3

(b)

1

(c) 4

(d)

5

(e)

2

 

 

 

 

5.

(a)

 

y

 

 

(b)

y

 

 

 

 

11.

(a)

8.34, change in mg for every 1 year change

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) 8.34 mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

13.

(a)

 

 

 

 

(b) 5 , change in F for every

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

(100, 212)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 C change; 32, Fahrenheit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F=59 C+32

temperature corresponding

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to 0 C

 

(c)

 

 

 

y

 

(d)

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_40,_40)

 

 

 

C

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

(a)

T 61 N 3076

(b)

61 , change in F for every chirp per

7.

y s x2 5x 4 1

 

 

 

 

 

minute change

(c) 76 F

 

 

 

9.

 

 

y

 

 

 

11.

 

y

 

17.

(a)

P 0.434d 15

(b)

196 ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

19.

(a)

Cosine

(b)

Linear

 

 

 

 

 

 

y=_x#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

(a) 15

Linear model is

 

 

 

 

 

 

 

appropriate

0

x

_1

0

x

 

 

 

 

 

y=(x+1)@

 

 

 

0

61,000

13.

 

 

 

 

(b)

y 0.000105x 14.521

15

y

 

 

 

 

 

(b)

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

π

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

y=1+2cos x

 

 

 

 

0

61,000

 

 

 

 

15.

y

17.

y

 

y=sin(x/2)

 

y=œ„„„„x+3

1

0

x

 

 

 

 

_3

0

x

19.

 

y

 

 

21.

 

y

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=_1

 

 

 

y=

x+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_(≈+8x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

|||| A65

45.

t t cos t, f t s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

h x x2, t x 3x, f x 1 x

 

 

 

 

 

49.

h x s

 

, t x sec x, f x x4

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

51.

(a)

4 (b) 3

 

(c)

0

 

(d)

Does not exist; f 6 6 is not

in the domain of t.

 

(e)

4

 

(f)

2

 

 

 

 

 

53.

(a)

r t 60t

 

(b)

A r t 3600 t2; the area of the

circle as a function of time

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(a)

s s

 

 

 

(b)

d 30t

 

 

 

 

 

d2 36

 

 

 

 

 

(c)

s s

900t2 36;

 

the distance between the lighthouse and the

ship as a function of the time elapsed since noon

 

 

57.

(a)

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

(b)

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

t

 

 

0

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

 

 

 

 

y

 

 

y=|sin x|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

π

 

x

 

 

 

 

 

 

365

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

L t 12 2 sin

2

 

 

t 80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

(a) The portion of the graph of y f x to the right of the

 

y-axis is reflected about the y-axis.

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

 

 

 

 

 

y

y=sin |x|

 

 

 

y

y=œ„„|x|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29. f t x x3 5x2 1, ,

f t x x3 x2 1, ,

ft x 3x5 6x4 x3 2x2, ,

f t x x3 2x2 3x2 1 , {x x 1 s3 }

31. (a) f t x 4x2 4x, ,

(b)t f x 2x2 1, ,

(c)f f x x4 2x2, ,

(d)t t x 4x 3, ,

33.

(a) f t x 1 3 cos x, ,

(b)

t f x cos 1 3x , ,

(c)

f f x 9x 2, ,

(d)

t t x cos cos x , ,

35.

(a) f t x 2x2 6x 5 x 2 x 1 ,

x x 2, 1

(b)

t f x x2 x 1 x 1 2, {x x 1, 0

(c)

f f x x4 3x2 1 x x2 1 , {x x 0

(d)

t t x 2x 3 3x 5 , {x x 2, 35 }

37.

f t h x 2 x 1

39.

f t h x s

 

 

x6 4x3 1

41.

t x x2 1, f x x10

43.

t x s

 

, f x x 1 x

x

 

3

 

 

 

 

(c)

V

 

 

 

240

 

 

 

0

5

t

V t 120H t

V t 240H t 5

59.

Yes; m1m2

 

(b) t x x2 x 1

61.

(a)

f(x x2 6

63.

(a)

Even; even

(b)

Odd; even

65.

Yes

 

 

EXERCISES 1.4 N PAGE 51

 

 

1.

(c)

3.

150

 

 

 

 

_10

 

 

30

 

 

 

_50

 

 

5.

 

 

 

7.

 

 

 

4

 

 

3500

 

 

 

 

_20

20

4

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

_3500

9.

 

 

 

11.

 

 

 

1.1

 

1.5

 

 

 

 

 

0

100

_0.01

0

0.01

_1.5

 

 

 

 

 

A66 ||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

5

y=20® y=5® y=´

 

All approach 0 as x l ,

 

 

 

11

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=2®

all pass through 0, 1 , and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

all are increasing. The larger

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

the base, the faster the rate of

_2π

 

 

 

 

 

_ π

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

increase.

 

 

 

 

 

 

 

25

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_11

 

 

 

_2

5.

 

1

 

®

 

1

 

®

 

 

 

 

 

The functions with base

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=”

y=”

y=10® y=3®

 

15.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

10

5

 

greater than 1 are increasing

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and those with base less than

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 are decreasing. The latter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

are reflections of the former

 

_1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

about the y-axis.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

9.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

No

 

19.

9.05

21.

0, 0.88

23. t

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

25.

0.85 x 0.85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_2–®

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

(a)

3

 

 

 

 

(b)

2

 

y=4®-3

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

œx„

$œx„

 

 

Œ„x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

x %œ„x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^œ„x

 

3

11.

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

_2

 

0, 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

2

 

 

 

 

(d) Graphs of even roots are

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Œx„

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

œx„

 

 

similar to sx, graphs of odd

 

 

 

 

 

 

y=1-1 e–®

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$œ„x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

roots are similar to sx. As n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%œ„x

 

 

increases, the graph of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

13.

(a)

y ex

2

(b)

 

y ex 2

(c)

y ex

_1

 

 

 

 

3

 

y sx becomes steeper near

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 and flatter for x 1.

(d)

y e

x

(e)

y e

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

15.

(a) ,

 

 

(b) , 0 0,

 

29.

 

 

1 _1.5

2

-1 -2 -3

 

17.

f x 3 2x

 

23.

At x 35.8

 

 

 

 

 

25.

(a)

3200

 

 

(b)

100 2t 3

(c)

10,159

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2.5

 

 

 

 

 

2.5

 

(d)

60,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 26.9 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If c 1.5, the graph has three humps: two minimum points and a maximum point. These humps get flatter as c increases until at c 1.5 two of the humps disappear and there is only one minimum point. This single hump then moves to the right and approaches the origin as c increases.

31. The hump gets larger and moves to the right.

33. If c 0, the loop is to the right of the origin; if c 0, the loop is to the left. The closer c is to 0, the larger the loop.

EXERCISES 1.5 N PAGE 58

 

 

1.

(a) f x ax, a 0

(b)

(c) 0,

(d)

See Figures 4(c), 4(b), and 4(a), respectively.

 

 

0

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

y abt, where a 3.154832569 10 12 and

b 1.017764706; 5498 million; 7417 million

 

 

 

EXERCISES 1.6 N PAGE 70

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

See Definition 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

It must pass the Horizontal Line Test.

 

 

 

 

 

3.

No

 

5. Yes

 

7.

No

9.

No

11.

Yes

13.

No

15. 2

 

17.

0

 

 

 

 

 

 

 

19.

F 59 C 32; the Fahrenheit temperature as a function of the

Celsius temperature; 273.15,

 

 

 

 

 

 

21.

f

1

1

2

10

x 0

 

23. f

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x

3 x

 

3 ,

 

 

x sln x

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A67

25. y ex 3

27. f 1 x s4 x 1

6

f

f–!

69.

π

 

2 y=sin–!x

29.

 

y=sin x

 

 

 

The second graph is

y

 

 

f–!

π

π

the reflection of the

first graph about the

_ 2

2

 

f

 

line y x.

0

x

 

 

 

 

_ π2

 

06

31.

(a) It’s defined as the inverse of the exponential function with

base a, that is, loga x y &? ay x.

 

 

(b)

0,

(c)

 

(d) See Figure 11.

 

33.

(a) 3

(b)

3

35. (a) 3

(b) 2

37. ln 1215

39.

(1 x2)sx

 

 

ln

 

 

 

sin x

 

 

41.

3

 

y=log1.5 x

 

 

 

 

 

 

y=ln x

 

 

 

y=log10 x

 

0

 

4

 

 

 

y=log50 x

 

5

 

 

43.

About 1,084,588 mi

 

 

45.

(a)

y

(b)

 

y=log10 (x+5)

 

 

_5 _4

0

x

All graphs approachas x l 0 , all pass through 1, 0 , and all are increasing. The larger the base, the slower the rate of increase.

y

y=-ln x

0 1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

(a)

se (b) ln 5

49.

(a)

5 log2 3 or 5 ln 3 ln 2 (b) 21 (1 s

 

)

1 4e

51.

(a)

x ln 10

(b) x 1 e

53.

(a)

( , 21 ln 3]

(b) f 1 x 21 ln 3 x2 , [0, s

 

)

 

3

55.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The graph passes the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Horizontal Line Test.

 

 

_2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

1

(x) (s

 

 

6)(s

 

 

 

 

s

 

 

 

s

 

),

4

D 27x

2

20

D 27x

2

20

2

 

3

 

 

3

 

 

3

 

3

 

 

where D 3 s3 s27x4 40x2 16; two of the expressions are complex.

57.

(a)

f 1 n 3 ln 2 ln n 100 ; the time elapsed when there

are n bacteria

(b)

After about 26.9 hours

 

 

59.

(a)

3

(b)

 

61.

(a)

4

(b)

4

63.

(a)

10

(b) 3

67.

x

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

71.

(a) 32, 0

(b)

2, 2

 

 

 

73.

(a) t 1 x f 1 x c

(b)

h 1 x 1 c f 1 x

CHAPTER 1 REVIEW N PAGE 73

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

1.

False

3. False

5.

True

7.

False

9. True

11.

False

13.

False

 

 

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) 2.7

(b)

2.3, 5.6

(c) 6, 6

(d)

4, 4

(e)

4, 4

(f) No; it fails the Horizontal Line Test.

(g)

Odd; its graph is symmetric about the origin.

3.

2a h 2

5. ( , 31 ) (31 , ), , 0 0,

7.

6, ,

 

 

 

 

 

 

9.

(a) Shift the graph 8 units upward.

 

 

(b)Shift the graph 8 units to the left.

(c)Stretch the graph vertically by a factor of 2, then shift it 1 unit upward.

(d)Shift the graph 2 units to the right and 2 units downward.

(e)Reflect the graph about the x-axis.

(f)Reflect the graph about the line y x (assuming f is one-to-one).

11.

y

 

 

 

 

13.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_sin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

π

x

y=

1

(1+´)

 

 

 

 

 

 

2

1 y=12

0 x

15.y

x=_2 y=x+21

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

17.

(a)

Neither

(b) Odd (c) Even (d) Neither

19.

(a)

f t x ln x2 9 , , 3 3,

(b)t f x ln x 2 9, 0,

(c)f f x ln ln x, 1,

(d)t t x x2 9 2 9, ,

21. y 0.2493x 423.4818; about 77.6 years

A68 ||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

23.

1

25.

(a) 9 (b) 2 (c) 1 s

 

(d) 53

3

27.

(a)

1000

 

 

4.4 years

 

0

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9P

 

 

 

 

 

(b)

t ln

 

1000 P

 

; the time required for the population

 

 

 

 

to reach a given number P.

 

 

 

 

 

(c)

ln 81 4.4 years

 

 

 

 

 

 

PRINCIPLES OF PROBLEM SOLVING N

PAGE 81

 

 

1.

a 4 s

 

 

h, where a is the length of the altitude and

h2 16

h is the length of the hypotenuse

 

 

 

 

3.

37 , 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

y

 

 

 

 

7.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

1 x

9.y

1

01 x

11.5 13. x [ 1, 1 s3 ) (1 s3, 3]

15. 40 mi h

19. fn x x2 n 1

CHAPTER 2

(b) lim x l4 f x means that the values of f x can be made arbitrarily large negative by taking x sufficiently close to 4 through values larger than 4.

5.

(a)

2

 

 

 

 

(b) 3

 

 

 

 

(c)

 

Does not exist

(d) 4

 

 

 

(e)

Does not exist

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

(a)

1

 

 

 

 

 

 

(b)

2

 

 

 

(c)

Does not exist

 

 

(d) 2

(e) 0

(f)

Does not exist

 

(g)

1

 

(h)

3

 

 

 

 

 

 

9.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

(c)

 

(d)

 

 

(e)

 

 

 

(f)

x 7, x 3, x 0, x 6

 

 

 

 

 

 

 

11.

(a)

1

 

 

(b)

0

 

 

(c) Does not exist

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

x

17.

32

19.

 

 

 

21

 

 

21.

41

 

23.

53

 

25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

 

 

 

 

29.

 

 

 

 

 

31.

 

 

 

33.

;

 

 

 

35.

(a) 2.71828

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

37. (a) 0.998000, 0.638259, 0.358484, 0.158680, 0.038851, 0.008928, 0.001465; 0

(b) 0.000572, 0.000614, 0.000907, 0.000978, 0.000993,0.001000; 0.001

39. No matter how many times we zoom in toward the origin, the graph appears to consist of almost-vertical lines. This indicates more and more frequent oscillations as x l 0.

41. x 0.90,

2.24; x sin 1 4 , sin 1 4

EXERCISES 2.3 N

PAGE 106

EXERCISES 2.1 N PAGE 87

 

 

 

 

 

 

1.

(a) 44.4, 38.8, 27.8, 22.2, 16.6

(b)

33.3

(c)

33 31

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

(i)

0.333333

(ii)

0.263158

(iii) 0.251256

(iv) 0.250125

(v)

0.2

(vi)

0.238095

 

 

(vii) 0.248756

(viii)

0.249875

(b) 41

(c)

y 41 x 41

5.

(a)

(i)

32 ft s

(ii) 25.6 ft s

(iii)

 

24.8 ft s

(iv) 24.16 ft s

(b) 24 ft s

 

 

 

 

 

7.

(a)

(i)

4.65 m s

(ii)

5.6 m s

(iii)

 

7.55 m s

(iv) 7 m s

(b)

6.3 m s

 

 

 

 

 

 

9.

(a)

0, 1.7321, 1.0847, 2.7433, 4.3301, 2.8173, 0,

2.1651, 2.6061, 5, 3.4202; no

(c)

31.4

EXERCISES 2.2 N PAGE 96

 

 

 

 

 

 

1.

Yes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

lim x l 3 f x means that the values of f x can be

made arbitrarily large (as large as we please) by taking x sufficiently close to 3 (but not equal to 3).

1.

(a) 6

(b) 8

(c) 2 (d) 6

(e)

Does not exist

(f) 0

3.

59

5.

390

7.

81

56

9.

0

11.

5

121

 

 

 

13.

Does not exist

15.

 

17.

8

 

19.

21.

6

 

23.

61

25.

161

27.

1281

 

29.

21

 

31.

(a), (b)

32

 

35.

7

39.

6

41.

4

43.

Does not exist

 

 

 

45.

(a)

 

y

 

 

 

(b)

(i) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

(ii)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(iii)

Does not exist

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

(iv)

1

 

 

 

 

 

47.

(a)

(i) 2

(ii)

2

 

(b)

No

(c)

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A69

49.

(a)

(i) 2

(ii)

Does not exist

(iii)

3

 

29.

x 0

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

(b)

(i)

n 1

(ii)

n

(c) a is not an integer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

8

61. 15; 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 2.4

N PAGE 117

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1. 74 (or any smaller positive number)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

1.44 (or any smaller positive number)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

5.

0.0906 (or any smaller positive number)

 

 

31.

37

33.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. 0.11, 0.012 (or smaller positive numbers)

 

 

37.

0, left

 

 

 

 

 

 

39.

0, right; 1, left

 

9.

(a)

0.031

(b)

0.010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

11.

(a) s1000 cm

(b) Within approximately 0.0445 cm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,e)

 

(c)

Radius; area; s1000

; 1000; 5; 0.0445

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

(a)

0.025

(b)

0.0025

 

 

 

 

 

 

 

(0,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,1)

(1,1)

 

35. (a)

0.093

(b)

 

B2 3 12 6B1 3 1, where

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B 216 108 12 s336

324 81

2

 

 

0

(2,0)

 

x

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

Within 0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 2.5

N PAGE 128

 

 

 

 

 

 

41.

32

43.

(a)

t x x3 x2 x 1

(b)

t x x2 x

 

 

 

 

 

 

51.

(b) 0.86, 0.87

 

53.

(b)

70.347

 

 

 

 

1.

lim x l4 f x f 4

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

None

 

61.

Yes

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

4 (removable), 2 ( jump), 2 ( jump), 4 (infinite)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

4, neither; 2, left; 2, right; 4, right

 

 

EXERCISES 2.6 N

PAGE 140

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) As x becomes large, f x approaches 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

As x becomes large negative, f x approaches 3.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

(b)

(c)

(d)

1

(e)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f)

x 1, x 2, y 1, y 2

 

 

 

 

 

 

 

0

2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y

x=2

 

7.

(a)

 

 

 

 

(b)

Discontinuous at t 1, 2, 3, 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cost

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(in dollars)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x

 

 

 

0

 

 

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

Time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(in hours)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

15.

f 2 is not defined.

 

17.

lim f x does not exist.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x=2

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

x=4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=≈

 

11.

0

13.

23

 

15.

0

17. 21

19.

12

21.

2

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

y=´

1

 

23.

3

25.

1

 

27.

1

b

29.

 

31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

2 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

33.

21

35. 0

37. (a), (b) 21

39.

y 2; x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

y 2; x 2, x 1

43. x 5

 

45.

y 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

lim f x f 0

 

 

21.

x

 

x 3, 2

 

47.

f x x2 x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

,

 

 

 

 

 

51.

,

 

 

 

 

x l0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

[21 , )

25. ,

27.

 

, 1 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

x

 

 

A70 ||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

53.

(a)

0

(b)

An infinite number of times

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

-25

 

25

 

 

 

 

 

 

 

_0.5

 

 

55.

(a)

0

(b)

 

57. 5

 

 

59.

(a)

v*

(b)

1.2

 

 

0.47 s

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

61.

N 15

63.

N 6, N 22

65. (a) x 100

EXERCISES 2.7 N

PAGE 150

 

 

 

1.

(a)

f x f 3

(b) lim

f x f 3

 

x

3

 

x 3

 

 

 

 

 

x l3

 

 

3.

(a) 2

(b) y 2x 1

(c)

6

 

 

 

 

 

 

 

_1

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

5. y x 5

7. y 21 x 21

 

 

9.

(a) 8a 6a2

(b) y 2x 3, y 8x 19

 

(c)

 

 

10

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

11.

(a)

Right: 0 t 1 and 4 t 6; left: 2 t 3;

standing still: 1 t 2 and 3 t 4

 

 

(b)

v

(m/s)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

(seconds)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

24 ft s

15.

2 a3 m s ; 2 m s; 41 m s; 272

m s

17.

t 0 , 0, t 4 , t 2 , t 2

 

 

 

19.

 

y

 

 

 

21.

7; y 7x 12

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

23.

(a)

53 ; y 53 x 165

(b)

4

 

 

 

 

 

 

_1

6

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

2 8a

 

 

5

 

1

25.

27.

a 3 2

29. 2 a 2 3 2

31.

f x x10, a 1 or f x 1 x 10 , a 0

33.

f x 2x, a 5

 

 

 

 

35.

f x cos x, a

or f x cos x , a 0

37.

1 m s; 1 m s

 

 

 

 

 

39.

 

Temperature

 

 

 

Greater (in magnitude)

 

72

(in °F)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

Time

 

 

 

 

 

 

(in hours)

 

 

 

41.

(a)

(i) 11 percent year

(ii) 13 percent year

(iii)

16 percent year

 

 

 

(b)

14.5 percent year

(c)

15 percent year

43.

(a) (i) $20.25 unit

(ii)

$20.05 unit

(b) $20 unit

45.

(a)

The rate at which the cost is changing per ounce of gold

produced; dollars per ounce

(b)When the 800th ounce of gold is produced, the cost of production is $17 oz.

(c)Decrease in the short term; increase in the long term

47. The rate at which the temperature is changing at 10:00 AM; 4 F h

49. (a) The rate at which the oxygen solubility changes with respect to the water temperature; mg L C

(b) S 16 0.25; as the temperature increases past 16 C, the oxygen solubility is decreasing at a rate of 0.25 mg L C. 51. Does not exist

EXERCISES 2.8 N PAGE 162

1. (a) 1.5

y

 

(b) 1

 

 

 

(c) 0

 

 

(d) 4

0

x

 

 

(e)0

(f)1

(g) 1.5

3.

(a) II

 

(b) IV

(c) I

(d) III

 

5.

 

y

 

 

7.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

9.

y

11.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

0

x

13.

 

 

y

 

 

y=Mª(t)

 

 

 

 

 

 

1963 to 1971

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_0.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1950

1960

1970

1980

1990

 

 

 

 

15.

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

f, fª

 

 

 

f x ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c) f x 2x

17.

(a) 0, 1, 2, 4

(b)

1, 2, 4

19.

f x 21 , ,

 

 

 

21. f t 5 18t, ,

23.

f x 3x 2 3, ,

 

 

25.

t x 1 s

 

, [ 21 , ), ( 21 , )

 

1 2x

27.

G t

 

 

 

 

 

4

 

, , 1 1, , , 1 1,

 

 

 

 

 

 

t 1 2

29.

 

 

f x 4x3, ,

 

 

31. (a) f x 4x3 2

33.

(a) The rate at which the unemployment rate is changing, in

percent unemployed per year

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

U t

 

 

t

 

U t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1993

 

 

 

 

 

0.80

 

 

 

1998

 

0.35

 

 

 

1994

 

 

 

 

 

0.65

 

 

 

1999

 

0.25

 

 

 

1995

 

 

 

 

 

0.35

 

 

 

2000

 

0.25

 

 

 

1996

 

 

 

 

 

0.35

 

 

 

2001

 

0.90

 

 

 

1997

 

 

 

 

 

0.45

 

 

 

2002

 

1.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

4 corner ; 0 discontinuity

 

 

37.

1 vertical tangent ; 4 corner

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A71

39. 2

 

 

 

 

Differentiable at 1;

 

_2

 

 

not differentiable at 0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

41.

a f, b f , c f

 

43.

a acceleration, b velocity, c position

45.6

 

 

f

 

f x 4 2x,

 

 

 

10 f x 2

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

47.

3

 

 

f x 4x 3x2 ,

 

f

 

 

f x 4 6x,

 

 

 

 

 

4

 

 

6

f x 6

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 4 x 0

 

 

 

 

 

fªªª

 

 

 

7

 

 

 

 

 

49.

(a) 31 a 2 3

 

 

51.

f x

1

if x 6

 

 

1

if x 6

or f x

x 6

 

 

x 6

 

y

 

 

 

1

 

 

0

6

x

_1

 

 

53.

(a)

 

 

 

y

 

 

 

 

(b)

All x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

f x 2 x

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

57.

63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 2 REVIEW N PAGE 166

 

 

 

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

False

 

3. True

5. False

7.

True

 

9. True

 

11.

False

 

13.

 

True

15. True

 

17. False

19.

False

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

(i) 3

 

(ii)

0

(iii)

Does not exist

(iv)

2

 

 

(v)

 

(vi)

 

 

(vii) 4

(viii) 1

 

 

 

 

 

(b)

y 4, y 1

(c)

x 0, x 2

 

(d)

3, 0, 2, 4

 

3.

1

5.

23

7.

3

 

9.

11.

74

13.

21

 

15.

 

 

 

17. 2

 

19.

2

21.

x 0, y 0

23. 1

29.

(a)

(i)

3

(ii)

0

(iii)

Does not exist

(iv)

0

(v) 0

(vi) 0

A72 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

(b)

At 0 and 3

(c)

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

3

x

31.

 

35. (a)

8

 

(b) y 8x 17

 

37.

(a) (i)

3 m s

(ii) 2.75 m s

(iii) 2.625 m s

(iv) 2.525 m s

(b)

2.5 m s

 

 

39.

(a) 10

(b)

y 10 x 16

 

 

(c)12

4 4

–12

41. (a) The rate at which the cost changes with respect to the interest rate; dollars (percent per year)

(b)As the interest rate increases past 10%, the cost is increasing at a rate of $1200 (percent per year).

(c)Always positive

43.y

0x

45.

(a)

f x 25 3 5x 1 2

(b) ( , 53 ], ( , 53 )

(c)

 

6

 

 

 

f

 

 

_3

1

 

 

 

 

 

 

_6

 

47.

4 (discontinuity), 1 (corner), 2 (discontinuity),

5 (vertical tangent)

 

49.

The rate at which the total value of US currency in circulation

is changing in billions of dollars per year; $22.2 billion year

51.

0

 

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 170

1.

32

3. 4

5. 1

7. a 21 21 s

5

9.

43

11.

(b) Yes

(c)

Yes; no

13.

(a)

0

(b) 1

(c)

f x x2 1

CHAPTER 3

EXERCISES 3.1 N PAGE 180

1.

(a) See Definition of the Number e (page 179).

(b)

0.99, 1.03; 2.7 e 2.8

 

3.

f x 0

5. f t 32

7. f x 3x2 4

9.

f t t3

 

11. y 52 x 7 5

13. V r 4 r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

15.

 

 

 

 

17.

G x

1 (2

x) 2ex

A s

60 s6

 

19.

F x

5

x4

21.

y 2ax b

 

 

 

32

 

 

 

23.

y 23 s

 

 

(2 s

 

) 3 (2xs

 

)

 

 

 

x

x

x

 

 

 

25.

y 0

 

 

 

 

27. H x 3x2 3 3x 2 3x 4

29.

u 51 t 4 5 10t3 2

31.

z 10A y11 Bey

33.

y 41 x 43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

Tangent: y 2x 2; normal: y 21 x 2

37.

y 3x 1

39. ex 5

 

41. 45x14 15x2

43.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c) 4x3 9x2 12x 7

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

3

 

 

5

3

 

 

 

5

 

 

 

 

 

10

 

 

 

40

 

45.

f x 4x3 9x2 16, f x 12x2 18x

 

47.

f x 2 154 x 1 4, f x 1615 x 5 4

 

 

49.

(a)

v t 3t2 3, a t 6t

(b) 12 m s2

 

(c)

a 1 6 m s2

51. 2, 21 , 1, 6

 

55.

y 12x 15, y 12x 17

57.

y 31 x 31

59.

2, 4

63.

P x x2 x 3

 

 

65.

y 163 x3 49 x 3

 

 

 

67.

No

y

 

 

y

 

 

 

 

 

 

ƒ

 

ƒ

 

 

 

 

(1,1)

0

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

69.

(a) Not differentiable at 3 or 3

 

 

 

 

 

 

2x

 

if x 3

 

 

 

 

 

 

f x 2x if x 3

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

y

 

 

ƒ

 

 

y

 

ƒ

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 0

3

 

x

 

 

 

 

 

 

71.

y 2x2 x

 

 

73. a 21 , b 2 75. m 4, b 4

77.

1000

 

79.

3; 1

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 3.2 N PAGE 187

 

 

 

 

 

 

1.

y 5x4 3x2 2x

 

 

 

 

 

 

3.

f x ex x3 3x2 2x 2

 

 

 

5.

y x 2 e x x3

7. t x 5 2x 1 2

9.

V x 14x6 4x3 6

 

 

 

 

 

 

11.

F y 5 14 y2 9 y4

 

2t t4 4t2 7

 

13.

y

x 2 3 x 2

 

15. y

 

1 x 2 2

 

 

 

t4 3t2 1 2

17.

y r2 2 er

 

19.

y 2v 1 v

 

 

4 t1 2

 

 

 

 

 

s

21.

f t (2 st)2

 

23. f x ACex B Cex 2

25.

f x 2cx x2 c 2

 

 

 

 

27.

x4 4x3 ex; x4 8x3 12x2 ex

 

2x2 2x

 

2

 

 

 

 

 

 

29.

1 2x 2 ; 1 2x 3

 

 

 

 

31.

y 21 x 21

33.

y 2x; y 21 x

35.

(a)

y 21 x 1

(b)

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_1,0.5)

 

 

 

 

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

37.

(a)

ex x 3 x4

 

39.

 

xex, x 1 ex

41.

41

43.

(a)

16

 

(b)

 

209

(c) 20

45.

7

47.

(a)

0

(b) 32

 

49.

(a)

y xt x t x

 

 

(b) y t x xt x t x 2

(c)

y xt x t x x2

 

 

 

 

51.

Two, ( 2

 

s3, (1 s3 ) 2)

 

53.

$1.627 billion year

 

55. (c) 3e3x

57.

f x x2 2x ex, f x x2 4x 2 ex,

f x x2 6x 6 ex, f 4 x x2 8x 12 ex,

f 5 x x2 10x 20 ex; f (n) x x2 2nx n n 1 ex

EXERCISES 3.3 N PAGE 195

 

 

 

 

1.

f x 6x 2 sin x

3.

f x cos x 21 csc2x

5.

t t 3t2 cos t t3 sin t

 

 

 

7.

h csc cot

 

e

 

cot csc2

 

 

 

2 tan x x sec2x

 

 

sec tan

9.

y

2 tan x 2

 

 

11.

f 1 sec 2

13.

y x cos x 2 sin x x3

 

15.

f x ex csc x x cot x x 1

21.

y 2s3x 32 s3

2

 

 

23.

y x 1

25.

(a)

y 2 x

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

π

27.

(a)

sec x tan x 1

 

 

 

29.

cos sin ; 2 cos sin

 

31.

(a)

 

f x 1 tan x sec x

(b)

f x cos x sin x

33.

2n 1

 

31 , n an integer

 

 

35.

(a)

v t 8 cos t, a t 8 sin t

 

(b)

4 s

 

 

 

 

 

 

3, 4, 4s3; to the left

 

 

37.

5 ft rad

39. 3

41. 3

43.

sin 1

45.

21

 

47. s

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A73

49.

(a)

sec2x 1 cos2x

 

 

(b)

sec x tan x sin x cos2x

(c)

cos x sin x cot x 1 csc x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 3.4 N PAGE 203

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

4 cos 4 x

 

 

3. 20x 1 x2 9

 

5. esx (2 s

 

)

 

 

 

x

7. F x 10 x x4 3x2 2 4 2x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. F x

 

 

 

 

2 3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

t t

 

12t3

 

 

4 1 2x x3 3 4

 

 

 

t4 1 4

 

13.

y 3x2 sin a3 x3

 

15. y e kx kx 1

17.

t x 4 1 4x 4 3 x x2 7 17 9x 21x2

19.

y 8 2x 5 3 8x2 5 4 4x2 30x 5

21.

y

 

 

 

12 x x2 1 2

23.

y cos x x sin x ex cos x

 

 

 

 

 

x2 1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

F z 1 z 1 1 2 z 1 3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

y r2 1 3 2

 

 

 

 

29.

y 2 cos tan 2x sec2 2x

31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

y 4 sec 2x tan x

y 2sin x ln 2 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4e2x

 

 

 

 

1 e2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

y

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 e2x 2

 

1 e2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

y 2 cos cot sin csc2 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

f t sec2 et et

etan t sec2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

f t 4 sin esin2 t cos esin2t esin2 t

sin t cos t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

t x 2r2 p ln a 2rarx n p 1 arx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

y

cos tan

x sec2

x sins

sin tan

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ssin tan

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

 

x2 1, h x 1 x2 1 3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

e x

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

x ; e x 2

2 sin

x 2 cos x

cos x sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

y 20x 1

53.

 

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(a)

y 21 x 1

 

(b)

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0, 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

(a)

f x 2 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

2 2n , 3 , 3 2 2n , 1 , n an integer

61.

24

43

 

 

 

63.

 

(a) 30

 

 

 

 

(b) 36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

(a)

 

 

 

 

 

(b)

 

Does not exist

 

 

(c)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.

(a)

F x ex f ex

 

 

 

(b) G x e f x f x

69.

120

 

 

 

 

 

 

71.

96

 

 

 

75. 250 cos 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77.

v t 25

cos 10 t cm s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

(a)

dB

 

7

cos

2 t

 

 

 

(b) 0.16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

54

 

 

5.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81.

v t 2e 1.5t 2 cos 2 t 1.5 sin 2 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A74 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

83. dv dt is the rate of change of velocity with respect to time; dv ds is the rate of change of velocity with respect to displacement

85.

(a) y abt where a 100.01244 and b 0.000045146

(b) 670.63 A

87.

(b) The factored form

91.

(b) n cos n 1x sin n 1 x

EXERCISES 3.5 N PAGE 213

1.

(a) y y 2 6x x

(b)

y 4 x 2 3x, y 4 x2 3

3.

(a) y y2 x2 (b) y x x 1 , y 1 x 1 2

5.

y x2 y2

7. y

 

2x y

 

 

 

9. y

 

3y2 5x4 4x3 y

 

 

2y x

 

 

 

 

x4 3y2 6xy

11.

y

 

 

 

 

 

2xy2 sin y

 

 

13. y tan x tan y

 

 

 

 

2x2 y x cos y

 

15.

y

y y ex y

 

17.

 

 

 

y

4xys

xy

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2 xex y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2x2sxy

19.

y

 

ey sin x y cos xy

 

 

21.

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ey cos x x cos xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

x

 

2x4y x3 6xy2

 

 

25.

y x 2

4x3y2 3x2 y 2y3

 

 

27.

y x 21

 

29.

y

9

x 1340

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

(a) y 29 x 25

(b)

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

81 y3

35. 2x y5

 

 

 

 

 

Eight; x 0.42, 1.58

37.

(a)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

y x 1, y 31 x 2

 

 

(c) 1 31 s

 

 

 

 

 

 

 

3

39.

( 45 s

 

 

 

 

 

 

41. x0 x a2 y0y b2 1

3, 45 )

 

 

45.

y

1

 

 

 

 

47.

 

y

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2s

 

1 x

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x2 x

 

 

 

 

 

 

 

49.

G x 1

x arccos x

 

 

51.

h t 0

 

 

 

 

 

 

 

 

s1 x2

 

 

 

y 2e2 x

s

 

 

 

 

 

 

 

 

x arcsin x

 

 

 

53.

1 e4 x

 

 

 

 

 

55. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1 x 2

59.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

( s

 

 

 

 

65. 1, 1 , 1, 1

67. (b) 23 69. 2

3, 0)

 

 

EXERCISES 3.6 N PAGE 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

The differentiation formula is simplest.

 

 

 

 

 

 

3.

f x

 

cos ln x

 

 

 

 

5. f x

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

3x 1 ln 2

7.

f x

 

 

 

1

 

 

 

 

9.

f x

sin x

cos x ln 5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

5xs ln x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 1

 

11.

F t

6

 

 

12

 

 

 

 

13. t x

 

2t 1

 

3t 1

x x2 1

 

15.

f u

 

 

1 ln 2

 

 

17.

 

y

 

10x 1

 

u 1 ln 2u 2

 

 

5x2 x 2

19.

y

 

 

 

x

21.

 

 

1

 

log10 x

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

1 x

ln 10

 

23.

y x 2x ln 2x ; y 3 2 ln 2x

 

 

 

 

 

 

1x

25.y s1 x 2 ; y 1 x 2 3 2

 

f x

 

 

 

 

 

2x 1 x 1 ln x 1

 

 

 

 

 

27.

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x 1 1 ln x 1 2

 

 

 

 

 

 

1, 1 e 1 e,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

2 x 1

, 0 2,

 

 

 

 

 

29.

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x x 2

 

 

 

 

 

31.

1

 

 

33.

y 3x 2

 

 

 

 

 

35. cos x 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

24x3

 

 

37.

y 2x 1 5 x4 3 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 1

 

x4 3

 

 

39.

y

sin2x tan4x

 

2 cot x

 

 

4 sec2x

 

 

4x

 

 

 

x2 1 2

 

 

tan x

 

x2 1

41.

y xx 1 ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

y x

sin x

 

sin x

 

cos x ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

y cos x x x tan x ln cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

y tan x 1 x

 

 

 

sec2 x

 

 

 

 

ln tan x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

x tan x

 

 

 

 

 

 

1 n 1 n 1 !

 

49.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51. f n x

 

 

x2 y2

 

2y

 

 

 

 

 

 

x 1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 3.7 N PAGE 230

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) 3t2 24t 36

 

 

(b)

9 ft s

 

 

(c) t 2, 6

(d)

0 t

 

 

 

 

 

2, t 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e)

96 ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 8,

 

 

(g)

6t 24; 6 m s2

 

t 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(h)

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(i) Speeding up when

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

t

 

4 or t 6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

slowing down when

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 t

 

2 or 4

t 6

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

25

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

t

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

 

(b)

s2 ft s

(c) t 0, 4, 8

 

4

4

8

(d)

4

 

 

t

8

 

(e) 4 ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f)

 

 

 

 

 

 

 

t =10,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s=0

 

 

 

 

 

 

t 8, s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s _1

 

 

 

 

 

 

 

 

t 0, s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

(g)

 

1

 

 

2 cos t 4 ;

1

2s

 

ft s2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

16

32

 

 

 

 

 

(h)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(i)

Speeding up when 0

 

 

t

2, 4

 

 

t

6;

 

slowing down when 2

t

 

 

 

4, 6

 

t

8

 

5.

(a) Speeding up when 0

 

 

t

1 or 2

t

3;

slowing down when 1

t

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

(b) Speeding up when 1

t

 

 

2 or 3

t

4;

slowing down when 0

t

 

 

 

1 or 2

 

 

t

3

 

7.

(a) t 4 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

t 1.5 s; the velocity has an absolute minimum.

9.

(a) 5.02 m s

 

(b) s

17

 

m s

 

 

 

 

 

 

11.

(a)

30 mm2 mm; the rate at which the area is increasing

with respect to side length as x reaches 15 mm

(b)

A 2x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

(a)

(i) 5

(ii) 4.5

 

 

(iii)

4.1

 

 

(b)

4

 

 

(c) A 2 r r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

(a)

8 ft2 ft

 

 

(b)

16 ft2 ft

 

(c)

24 ft2 ft

The rate increases as the radius increases.

 

17.

(a) 6 kg m

 

(b) 12 kg m

 

 

(c) 18 kg m

At the right end; at the left end

 

 

 

 

 

 

19.

(a)

4.75 A

 

(b) 5 A; t 32 s

 

 

 

 

 

21.

(a)

dV dP C P2

 

 

 

(b)

At the beginning

23.

400 3t ln 3;

6850 bacteria h

 

 

 

 

 

25. (a) 16 million year; 78.5 million year

(b)P t at3 bt2 ct d, where a 0.00129371, b 7.061422, c 12,822.979, d 7,743,770

(c)P t 3at2 2bt c

(d)14.48 million year; 75.29 million year (smaller)

(e)81.62 million year

27. (a) 0.926 cm s; 0.694 cm s; 0

(b)0; 92.6 cm s cm; 185.2 cm s cm

(c)At the center; at the edge

29. (a) C x 12 0.2 x 0.0015x2

(b)$32 yard; the cost of producing the 201st yard

(c)$32.20

31. (a) xp x p x x2; the average productivity increases as new workers are added.

33. 0.2436 K min

35.

(a) 0 and 0

(b) C 0

(c)

0, 0 , 500, 50 ; it is possible for the species to coexist.

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A75

EXERCISES 3.8 N PAGE 239

 

 

 

 

 

 

 

1.

About 235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

100 4.2 t

(b)

7409

(c)

10,632 bacteria h

(d)

ln 100 ln 4.2 3.2 h

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

1508 million, 1871 million

(b) 2161 million

(c)

3972 million; wars in the first half of century, increased life

expectancy in second half

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

(a)

Ce 0.0005t

(b)

2000 ln 0.9 211 s

 

9.

(a)

100 2 t 30 mg

 

(b)

9.92 mg

(c) 199.3 years

11.

2500 years

13. (a)

137 F

(b)

116 min

 

 

 

 

 

 

67.74 min

 

 

 

 

 

15.

(a)

13.3 C

(b)

 

 

 

 

 

17.

(a)

64.5 kPa

(b)

39.9 kPa

 

 

 

 

19.

(a)

(i) $3828.84

(ii)

$3840.25

 

(iii) $3850.08

(iv) $3851.61 (v) $3852.01

 

(vi)

$3852.08

(b)

dA dt 0.05A, A 0 3000

 

 

 

 

 

EXERCISES 3.9 N PAGE 245

 

 

 

 

 

 

 

1.

dV dt 3x2 dx dt

3. 48 cm2 s

5.

3 25 m min

7.

70

9. 1346

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

(a)

The plane’s altitude is 1 mi and its speed is 500 mi h.

(b)

The rate at which the distance from the plane to the station is

increasing when the plane is 2 mi from the station

(c)

 

 

x

 

 

 

 

(d)

y2 x2 1

 

1

 

y

 

 

 

 

(e) 250 s

3

mi h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. (a) The height of the pole (15 ft), the height of the man (6 ft), and the speed of the man (5 ft s)

(b) The rate at which the tip of the man’s shadow is moving when he is 40 ft from the pole

(c)

(d)

15

 

x y

(e) 253 ft s

 

y

 

6

 

 

15

6

xy

15.65 mi h 17. 837 s8674 8.99 ft s

19.

1.6 cm min

 

21. 72013

 

55.4 km h

 

 

 

 

 

23.

10,000 800,000 9 2.89 105 cm3 min

 

 

 

25.

103 cm min

27.

6 5 0.38 ft min

29.

 

0.3 m2 s

31.

80 cm3 min

33. 810107 0.132 s

 

35. 0.396 m min

37.

(a) 360 ft s

(b)

0.096 rad s

39.

 

109

km min

41.

1650 s

 

296 km h

 

43. 47 s

 

6.78 m s

31

 

15

EXERCISES 3.10 N PAGE 252

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. L x 10x 6

3. L x x

2

 

 

 

5. s

 

1 21 x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

0.95,

 

 

 

y=1-

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

0.995

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.99

 

 

 

 

 

 

 

(0,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=œ„„„„1-x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

7.

1.204 x

0.706

9. 0.045

 

 

 

 

x

0.055

t

11.

(a) dy 2x x cos 2x sin 2x dx

 

 

 

(b)

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

1 t2

A76 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

13.

(a)

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

 

(b) dy

 

6r2

 

 

 

 

dr

 

u 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 r3 3

15.

(a)

dy

1

 

ex 10 dx

 

 

 

 

 

(b)

0.01; 0.0101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

(a)

 

dy sec2x dx

 

 

 

 

(b) 0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

y 0.64, dy 0.8

 

 

y

 

 

 

 

 

y=2x-≈

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

Îy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

dx=Îx

 

 

 

 

 

21.

y 0.1, dy 0.125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx=Îx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Îy

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

32.08

 

 

 

 

 

25. 4.02

 

 

 

 

 

 

 

27.

1

90 0.965

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

(a) 270 cm3, 0.01, 1%

 

 

 

 

 

(b) 36 cm2, 0.006, 0.6%

35.

(a) 84 27 cm2;

1

 

0.012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) 1764 2 179 cm3;

1

 

 

0.018

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

(a)

 

2 rh r

 

(b)

 

r 2h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

(a)

 

4.8, 5.2

 

 

 

(b) Too large

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 3.11 N PAGE 259

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

0

 

 

 

(b)

1

3.

 

(a) 43

 

 

(b)

21 e2 e 2 3.62686

5.

(a)

1

 

 

 

(b)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

sech x 53 , sinh x 34 , csch x 43 , tanh x 54 , coth x 45

23.

(a)

 

1

 

 

(b)

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

 

 

 

 

 

(d)

 

 

 

 

 

(e) 0

 

 

 

 

(f ) 1

(g)

 

 

 

 

(h)

 

 

 

(i)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

f x x cosh x

 

 

 

33. h x tanh x

 

 

 

 

 

35.

y 3ecosh 3x

sinh 3x

 

 

37. f t 2et sech2 et tanh et

39.

y

sech2 x

 

 

 

 

 

41. G x

 

 

 

 

 

2 sinh x

 

1 tanh2 x

 

 

 

 

1 cosh x 2

 

43.

y

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

 

 

y sinh 1 x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 sx

 

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

y

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xsx

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

(a)

 

0.3572

 

 

 

 

 

(b) 70.34°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

(b)

y 2 sinh 3x 4 cosh 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(ln 1 s

 

 

), s

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 3 REVIEW N PAGE 261

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

True

 

 

 

3.

 

 

True

5.

 

 

 

False

7. False

9.

True

11.

True

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 6x x4 3x2 5 2 2x2 3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2sx

 

 

 

3sx7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. 2 cos 2 esin 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sx2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos s

 

 

 

s

 

 

sin s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

t2 1

 

 

 

 

 

11.

 

x

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 t2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

e1 x 1 2x

 

15.

 

 

 

1 y4 2xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

 

 

 

 

4xy

3 x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

2 sec 2

tan 2

 

1

 

 

 

 

 

19. 1 c2 ecx sin x

 

 

1 tan 2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

3x ln x ln 3 1 ln x

 

 

 

23.

 

x 1 2

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

2x y cos xy

27.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x cos xy 1

 

 

 

 

1 2x ln 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

cot x sin x cos x

 

31.

 

 

 

 

 

 

 

4x

 

tan 1 4x

 

 

 

 

1 16x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

5 sec 5x

 

 

35.

6x csc2 3x2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x2

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

cos(tan

s

1 x3 )(sec2

s

1 x3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 s1

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

 

2 cos tan sin sec2 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

x 2 4 3x2 55x 52

 

 

 

 

 

43. 2x2 cosh x2 sinh x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 sx 1 x

3 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosh x

45.

3 tanh 3x

47.

ssinh2x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

3 sin(estan 3x)estan 3x sec2 3x

 

51. 274

53.

5x4 y11

 

 

 

 

 

2stan 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

y 2s3x 1 s3 3

59. y 2x 1

 

 

 

61.

y x 2; y x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

(a)

10 3x

(b) y 47 x 41 , y x 8

 

 

 

2 s5 x

 

 

 

(c)

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4,4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_10

 

 

 

(1,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ƒ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

( 4,

s

2 ), (5 4, 2 )

69.

(a)

2

(b) 44

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

t ex ex

 

 

71.

2xt x x2t x

73. 2t x t x

 

75.

 

 

77.

t x t x

79.

f x t x 2 t x f x 2

 

 

 

f x t x 2

 

 

 

 

 

81.

f t sin 4x t sin 4x cos 4x 4

 

83.

3, 0

 

 

 

85.

y 32 x2 143 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87.

v t Ae ct c cos t sin t

,

 

 

 

a t Ae ct c2 2 cos t

2c sin t

 

 

89.

(a)

v t 3t2 12; a t 6t

(b)

t 2; 0 t

 

2

 

(c)

23

 

(d)

20

 

 

 

 

(e) t 2; 0

t

2

 

 

 

 

 

y

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

t 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

position

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

91.

 

4 kg m

 

 

 

93. (a) 200 3.24 t

(b) 22,040

(c)

 

25,910 bacteria h

(d)

ln 50 ln 3.24 3.33 h

95.

 

(a) C0 e kt

 

(b)

100 h

97.

34 cm2 min

 

 

99.

 

13 ft s

 

 

 

 

101.

400 ft h

 

 

 

 

 

 

 

 

1.01

103.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

(a) L x 1 x; s1

3x 1 x; s1.03

(b)

0.23

 

 

x

 

0.40

 

 

 

 

 

 

 

1

109. 41

 

 

105.

12 23

16.7 cm2

 

 

107.

111. 81 x2

 

 

32

PROBLEMS PLUS N PAGE 266

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ( 21 s

 

 

 

9. (0, 45 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3, 41 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

(a) 4

 

 

 

 

 

 

rad s

(b) 40(cos

 

 

 

) cm

s

3

s

11

s

8 cos2

(c) 480 sin (1 cos

 

 

 

 

) cm s

 

 

 

8 cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

xT 3, , yT 2, , xN (0, 35 ), yN ( 25 , 0)

17.

 

(b) (i) 53 (or 127 )

(ii)

63 (or 117 )

 

 

 

 

 

19.

 

R approaches the midpoint of the radius AO.

 

 

21.

 

sin a

 

 

 

 

23. 2s

e

 

 

27. 1, 2 , 1, 0

 

 

29.

 

s

 

58

 

 

 

31.

11.204 cm3 min

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 4

EXERCISES 4.1 N PAGE 277

Abbreviations: abs., absolute; loc., local; max., maximum; min., minimum

1. Absolute minimum: smallest function value on the entire domain of the function; local minimum at c: smallest function value when x is near c

3. Abs. max. at s, abs. min. at r, loc. max. at c, loc. min. at b and r 5. Abs. max. f 4 5, loc. max. f 4 5 and f 6 4,

loc. min. f 2 2 and f 5 3

7.

y

 

 

 

 

 

9.

y

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

1 2 3 4 5

x

 

0

1 2 3 4 5

x

11. (a)

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

 

x

0

1

2

3

x

 

 

_1

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

(c)

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

 

x

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A77

13.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

Abs. max. f 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

None

 

 

19.

Abs. min. f 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Abs. max. f 3 9, abs. and loc. min. f 0 0

23.

Abs. max. f 2 ln 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

Abs. max. f 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Abs. max. f 3 2

29.

52

 

31.

4, 2

 

 

 

 

33.

0, 21 ( 1 s

 

)

35. 0, 2

 

 

 

 

 

5

37.

0, 94

 

39.

0, 78, 4

 

 

 

 

41.

n

n an integer

43. 0, 32

45.

10

 

 

47.

 

f 0 5, f 2 7

 

 

49.

f 1 8, f 2 19

 

 

 

 

 

 

 

 

f 1 21 , f 0 0

51.

 

f 3 66, f 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

55.

 

f (

 

 

) 2

, f 1

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

f 6 23s

3, f 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

f 2 2

e

, f 1 1

8

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

f 1 ln 3, f ( 21 ) ln 43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

aabb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

a b a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

(a)

2.19, 1.81

 

 

 

 

(b)

 

6

s53 2,

6

s53 2

 

 

 

25

25

 

 

67.

(a)

0.32, 0.00

 

 

 

(b)

3

 

s

 

 

 

 

 

 

 

69. 3.9665 C

 

 

 

3, 0

 

 

 

16

 

 

71.

Cheapest, t 0.855 (June 1994);

 

 

most expensive, t 4.618 (March 1998)

 

 

73.

(a)

r 32 r0

 

 

 

 

 

 

(b) v

4

 

kr03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kr#¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 4.2 N PAGE 285

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

2

 

 

 

 

 

 

3. 49

 

 

 

 

 

 

5. f is not differentiable on ( 1, 1)

7.

0.8, 3.2, 4.4, 6.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 s

 

 

 

 

 

 

 

 

9. (a), (b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

2

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. 21 ln[61 (1 e 6)]

 

 

 

15. f is not continous at 3

23.

16

 

 

25.

 

No

31.

 

 

 

No

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A78 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

EXERCISES 4.3 N PAGE 295

Abbreviations: inc., increasing; dec., decreasing; CD, concave downward; CU, concave upward; HA, horizontal asymptote; VA, vertical asymptote; IP, inflection point(s)

1.

(a)

1, 3 , 4, 6

 

(b) 0, 1 , 3, 4 (c) 0, 2

(d)

2, 4 , 4, 6

(e)

2, 3

3.

(a)

I/D Test

(b)

Concavity Test

(c)

Find points at which the concavity changes.

5.

(a)

Inc. on 1, 5 ; dec. on 0, 1 and 5, 6

(b)

Loc. max. at x 5, loc. min. at x 1

7.

x 1, 7

 

 

9.

(a)

Inc. on , 3 , 2, ; dec. on 3, 2

(b)Loc. max. f 3 81; loc. min. f 2 44

(c)CU on 12, ; CD on ( , 12); IP ( 12, 372 )

11. (a) Inc. on 1, 0 , 1, ; dec. on , 1 , 0, 1

(b)Loc. max. f 0 3; loc. min. f 1 2

(c)CU on ( , s3 3), (s3 3, );

CD on ( s3 3, s3 3); IP ( s3 3, 229 )

13.

(a) Inc. on 0, 4 , 5 4, 2 ; dec. on 4, 5 4

(b)

Loc. max. f 4 s

2

; loc. min. f 5 4 s2

(c) CU on 3 4, 7 4 ; CD on 0, 3 4 , 7 4, 2 ;

IP 3 4, 0 , 7 4, 0

15.

(a) Inc. on ( 31

ln 2, ); dec. on ( , 31 ln 2)

(b)

Loc. min. f ( 31

ln 2) 2 2 3 21 3 (c) CU on ,

17.

(a) Inc. on 0, e2 ; dec. on e2,

(b)Loc. max. f e2 2 e

(c)CU on e8 3, ; CD on 0, e8 3 ; IP (e8 3, 83 e 4 3 )

19. Loc. max. f 1 7, loc. min. f 1 1 21. Loc. max. f (34 ) 54

23. (a) f has a local maximum at 2.

(b) f has a horizontal tangent at 6.

25.y

0

1 2 3 4

x

27. y y

_2 0

x

_2 0

2

x

 

x=2

 

 

 

31. (a) Inc. on (0, 2), (4, 6), 8, ; dec. on (2, 4), (6, 8)

(b)Loc. max. at x 2, 6; loc. min. at x 4, 8

(c)CU on (3, 6), 6, ; CD on (0, 3)

(d)3 (e) See graph at right.

33. (a) Inc. on , 1 , 2, ; dec. on 1, 2

(b) Loc. max. f 1 7; loc. min. f 2 20

(c)CU on (12 , ); CD on ( , 12 ); IP (12 , 132 )

(d)See graph at right.

35. (a) Inc. on , 1 , 0, 1 ; dec. on 1, 0 , 1,

(b)Loc. max. f 1 3, f 1 3; loc. min. f 0 2

(c)CU on ( 1 s3, 1 s3 );

CD on ( , 1 s3 ), 1 s3, ); IP ( 1 s3, 239 )

(d) See graph at right.

37. (a) Inc. on , 2 , 0, ; dec. on 2, 0

(b)Loc. max. h 2 7; loc. min. h 0 1

(c)CU on 1, ;

CD on , 1 ; IP 1, 3

(d) See graph at right.

39. (a) Inc. on 2, ; dec. on 3, 2

(b)Loc. min. A 2 2

(c)CU on 3,

(d)See graph at right.

41. (a) Inc. on 1, ; dec. on , 1

(b)Loc. min. C 1 3

(c)CU on , 0 , 2, ; CD on 0, 2 ;

IPs 0, 0 , (2, 6 s3 2 )

(d) See graph at right.

29.

 

 

 

43.

(a) Inc. on , 2 ;

 

 

 

 

 

 

y

 

 

dec. on 0,

 

 

 

 

(b)

Loc. min. f 1

 

 

 

 

(c) CU on 3, 5 3 ;

 

 

 

 

CD on 0, 3 , 5 3, 2 ;

 

0

x

 

 

 

 

IP ( 3, 45 ), (5 3, 45 )

 

 

 

 

(d)

See graph at right.

 

 

 

 

y

0

 

2

4

 

 

 

 

6

 

 

 

 

8

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_1, 7)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

, _13

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2, _20)

 

 

_

1

,

23

y

 

 

 

 

 

1

,

23

 

 

 

 

œ„3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

œ„3

 

9

 

 

 

 

(_1, 3)

1

 

 

 

 

 

(1, 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_2,7)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_1, 3)

_1 x (0, _1)

y

2

_3

_2 x

_2

y

{2,6Œ„2}

 

_4

0

 

 

 

 

 

x

 

 

 

(_1,_3)

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

π3,

5

3 ,

5

 

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

π

¨

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(π, _1)

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A79

45.

(a) HA y 1, VA x

1, x 1

y

 

 

 

 

 

 

 

(b)

Inc. on , 1 , 1, 0 ;

 

 

y=1

dec. on 0, 1 , 1,

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

(c)

Loc. max. f 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

(d)

CU on , 1 , 1, ;

 

 

 

 

CD on 1, 1

 

x=_1

 

 

x=1

(e)

See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47. (a) HA y 0

 

y

 

 

 

 

(b)Dec. on ,

(c)None

(d)CU on ,

(e)

See graph at right.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

49.

(a) VA x 0, x e

y

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

Dec. on 0, e

x=0

 

x=e

(c) None

1

 

(1, 0)

 

 

(d) CU on (0, 1); CD on 1, e ;

 

 

 

 

 

0

 

 

x

IP (1, 0)

 

 

 

 

 

(e)

See graph at right.

 

 

 

 

 

51.

(a) HA y 1, VA x 1

 

 

y

 

 

(b)Inc. on , 1 , 1,

(c)None

(d)

CU on , 1 , ( 1, 21 );

 

 

y=1

CD on ( 21 , ); IP ( 21 , 1 e2)

 

 

 

 

 

 

x=_1

0

x

(e)

See graph at right.

53.

3,

 

 

 

 

55.

(a) Loc. and abs. max. f 1 s

 

 

 

 

 

 

2, no min.

 

 

 

(b)

41 (3 s

 

)

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

57.

(b) CU on 0.94, 2.57 , 3.71, 5.35 ;

 

 

 

 

CD on 0, 0.94 , 2.57, 3.71 , 5.35, 2 ;

IP 0.94, 0.44 , 2.57, 0.63 , 3.71, 0.63 , 5.35, 0.44

59.

CU on , 0.6 , 0.0, ; CD on 0.6, 0.0

 

61.

(a)

The rate of increase is initially very small, increases to a

maximum at t 8 h, then decreases toward 0.

 

 

(b) When t 8

(c) CU on 0, 8 ; CD on 8, 18

(d) 8, 350

63.

K 3 K 2 ; CD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

28.57 min, when the rate of increase of drug level in the blood-

stream is greatest; 85.71 min, when rate of decrease is greatest

67.

f x 91 2x3 3x2 12x 7

 

 

 

 

EXERCISES 4.4 N PAGE 304

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

Indeterminate

(b) 0

(c) 0

 

 

 

 

(d)

, , or does not exist

(e)

Indeterminate

 

3.

(a)

 

(b)

Indeterminate

(c)

 

 

 

 

5.

2

7. 59

9.

 

 

 

11.

21

13.

p q

 

 

15.

0

17.

 

19.

 

 

21.

 

23.

1

 

25.

ln 35

27. 1

29.

21

31.

0

 

33.

1 2

 

35.

21 a a 1

37.

1

 

 

39.

41. 3

43.

0

24

 

 

45.

2

47.

21

49. 21

51.

 

53. 1

 

55.

e 2

57. e3

59. 1

61. e4

 

 

63.

1 s

e

 

65. e2

67. 41

71. 1

77. 169 a

79. 56

83.

(a) 0

 

 

 

 

 

EXERCISES 4.5 N PAGE 314

1. A. B. y-int. 0; x-int. 0

C. About 0, 0

D. None

E. Inc. on ,

F. None

G.CU on 0, ; CD on , 0 ; IP (0, 0)

H.See graph at right.

3. A. B. y-int. 2; x-int. 2, 12 (7 C. None D. None

E. Inc. on (1, 5);

dec. on , 1 , 5,

F.Loc. min. f 1 5; loc. max. f 5 27

G.CU on , 3 ;

CD on 3, ; IP 3, 11

H. See graph at right.

y

1

1 x

3 s5 )

y

(5,27)

0

x

(1, _5)

5. A.

B. y-int. 0; x-int. 4, 0

C. None

D. None

E.Inc. on 3, ; dec. on , 3

F.Loc. min. f 3 27

G.CU on , 2 , 0, ;

CD on 2, 0 ; IP (0, 0), 2, 16 H. See graph at right.

7. A.

B. y-int. 1

C. None

D. None

E.Inc. on , 0 , 1, ; dec. on 0, 1

F.Loc. max. f 0 1; loc. min. f 1 2

G.CU on (1 s3 4, ); CD on ( , 1 s3 4 );

IP (1 3

 

 

 

 

))

4, 1 9 (2

3

16

s

s

 

 

H. See graph at right.

 

 

9. A. x x 1

B. y-int. 0; x-int. 0

C. None D. VA x 1, HA y 1

E.Dec. on , 1 , 1,

F.None

G.CU on 1, ; CD on , 1

H.See graph at right.

y

0

x

(_3,_27)

y

0, 1

0

x

1, _2

y

y 1

0x

x1

A80 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

11. A. x x 3

B. y-int. 91

 

 

 

 

C. About y-axis D. VA x 3, HA y 0

 

 

 

 

E. Inc. on , 3 , 3, 0 ;

y

 

 

 

dec. on (0, 3), 3,

 

 

 

 

 

 

F. Loc. max. f 0 91

 

 

 

 

G. CU on , 3 , 3, ;

 

 

 

 

 

CD on 3, 3

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x 3

H. See graph at right.

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. A. B. y-int. 0; x-int. 0 C. About (0, 0) D. HA y 0 E. Inc. on 3, 3 ;

dec. on , 3 , 3,

F.Loc. min. f 3 16 ; loc. max. f 3 16 ;

G.CU on ( 3 s3, 0), (3 s3, );

CD on ( , 3 s3 ), (0, 3 s3 ); IP (0, 0), ( 3 s3, s3 12)

H. See graph at right.

y

”3, 61

x

”_3, _61

15. A. , 0 0, B. x-int. 1 C. None D. HA y 0; VA x 0 E. Inc. on 0, 2 ;

dec. on , 0 , 2,

F.Loc. max. f 2 14

G.CU on 3, ;

CD on , 0 , 0, 3 ; IP (3, 29 ) H. See graph at right

y

”2,41 ’ ”3,29

0

1

x

17. A.

B.

y-int. 0, x-int. 0

C. About y-axis

D. HA y 1

E.Inc. on 0, ; dec. on , 0

F.Loc. min. f 0 0

G.CU on 1, 1 ;

CD on , 1 , 1, ; IP ( 1, 14 ) H. See graph at right

 

 

 

y

 

y=1

”_1,

1

”1,

1

 

4

 

 

4

 

 

 

 

(0, 0)

 

x

19. A. , 5 B. y-int. 0; x-int. 0, 5

10

,

10œ„„15

C. None

 

 

 

y

3

9

D. None

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on ( , 103 ); dec. on (103 , 5)

 

 

 

 

 

 

 

F. Loc. max. f (103 ) 109 s

 

 

 

 

 

 

 

x

15

 

 

 

 

G. CD on , 5

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. A. , 2 1,

y

 

 

 

 

 

B. x-int. 2, 1

 

 

 

 

 

 

C. None

D. None

 

 

 

 

 

 

E.Inc. on (1, ); dec. on ( , 2)

F.None

G.CD on , 2 , 1,

H. See graph at right.

_2 0 1

x

23. A. B. y-int. 0; x-int. 0

C.About the origin

D.HA y 1

E. Inc. on , F. None

G.CU on , 0 ; CD on 0, ; IP 0, 0

H.See graph at right.

y

 

y=1

 

(0, 0)

x

y=_1

 

25.

A. {x x 1, x 0} 1, 0 0, 1

 

B.

x-int. 1 C. About (0, 0)

y

D.VA x 0

E.Dec. on 1, 0 , 0, 1

F. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on ( 1, s2 3 ), (0, s2 3 );

CD on ( s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3, 0), (s

2 3, 1);

 

 

 

 

 

IP (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3, 1 2 )

 

 

 

 

 

s

 

 

s

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

27. A.

 

B. y-int. 0; x-int. 0, 3s

 

 

C. About the origin

3

D. None

 

E. Inc. on , 1 , 1, ; dec. on 1, 1

F. Loc. max. f 1 2;

 

y

 

 

 

loc. min. f 1 2

 

_1, 2

3œ„3, 0

 

 

G. CU on 0, ; CD on , 0 ;

 

 

0, 0

 

IP 0, 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3œ„3, 0

1, _2

H. See graph at right.

 

 

29. A.

 

B. y-int. 1; x-int. 1

 

y

 

 

 

C. About y-axis D. None

 

 

 

 

 

E.Inc. on 0, ; dec. on , 0

F.Loc. min. f 0 1

G.CU on 1, 1 ;

CD on , 1 , 1, ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_1,0) 0

 

 

 

(1,0)

x

IP 1, 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,_1)

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31. A. B. y-int. 0; x-int. n

(n an integer)

 

 

 

 

 

C. About the origin, period 2

 

D. None

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on 2n

 

 

 

2, 2n

 

 

 

 

 

 

 

y

 

π, 2’

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ;

 

 

 

 

2

 

 

 

dec. on 2n

2, 2n

3 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F. Loc. max. f 2n

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loc. min. f 2n

 

3

2 2

 

_2π

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

G. CU on 2n 1 , 2n ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”_π2, _2’

 

_2

 

 

 

CD on 2n , 2n 1 ; IP n , 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33. A. 2,

2

B. y-int. 0; x-int. 0

C. About y-axis

D. VA x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on 0, 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dec. on 2, 0

 

 

 

 

 

 

 

x π2

 

 

 

 

x π2

F. Loc. min. f 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 2,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35. A. 0, 3 C. None D. None E. Inc. on 3, 5 3 , 7 3, 3 ;

dec. on 0, 3 , 5 3, 7 3

F. Loc. min. f 3 6 12 s3, f 7 3 7 6 12 s3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loc. max. f 5

 

3 5

 

6 2 s3

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 0,

, 2 , 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD on , 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IP , 2 , 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

π

 

 

x

 

A. All reals except 2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

(n an integer)

 

 

 

 

 

B. y-int. 0; x-int. 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C. About the origin, period 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D. VA x 2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on 2n 1 , 2n 1

 

 

 

F. None

 

 

 

 

 

G. CU on 2n , 2n 1 ; CD on 2n 1 , 2n ;

 

 

 

IP 2n , 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H.

 

x=_3π

 

x=_π y

 

x=π

 

 

 

x=3π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2π

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

A.

 

B. y-int. 1

 

C. Period 2

D. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answers for E– G are for the interval 0, 2 .

 

 

 

 

 

E. Inc. on 0,

2 , 3 2, 2 ; dec. on 2, 3 2

 

 

 

 

 

F. Loc. max. f 2 e; loc. min. f 3 2 e 1

 

 

 

 

 

G. CU on 0,

, , 2 where sin 1 (21 ( 1 s

 

)),

 

 

 

5

 

 

 

 

; CD on ,

; IP when x

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H.

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

41.

A.

 

B. y-int. 21

 

 

C. None

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

y 1

D. HA y 0, y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on

 

 

F. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on , 0 ; CD on 0, ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IP (0, 21 ) H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

x

43.

A. 0,

 

B. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

C. None

D. VA x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E.Inc. on 1, ; dec. on 0, 1

F.Loc. min. f 1 1

G.CU on 0,

H.See graph at right.

(1,1)

0

x

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A81

45. A. B. y-int. 14 C. None D. HA y 0, y 1

E. Dec. on F. None

G.CU on (ln 12, ); CD on , ln 12); IP (ln 12, 49)

H.See graph at right.

y

y=1

ln 12 ,49

0

x

47.

A. All x in 2n , 2n 1 (n an integer)

B.

x-int. 2 2n

C. Period 2

D. VA x n

E. Inc. on 2n ,

2 2n ; dec. on 2 2n , 2n 1

F. Loc. max. f 2 2n 0

G. CD on 2n , 2n 1

H.

 

y

 

 

 

_4π _3π _2π

 

π 2π

3π 4π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

49. A. B. y-int. 0; x-int. 0 C. About (0, 0) D. HA y 0

E.Inc. on ( 1 s2, 1 s2 ); dec. on ( , 1 s2 ), (1 s2, )

F.Loc. min. f ( 1 s2 ) 1 s2e; loc. max. f (1 s2 ) 1 s2e

G.CU on ( s3 2, 0), (s3 2, ); CD on ( , s3 2 ), (0, s3 2 );

IP ( s3 2, s3 2e 3 2 ), 0, 0

H.

y

 

1

,

1

 

 

 

 

 

 

œ„2

œ„„2e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51. A.

B. y-int. 2

 

 

 

 

 

C. None

D. None

 

 

 

 

 

E.Inc. on (15 ln 23, ); dec. on ( , 15 ln 23 )

F.Loc. min. f (15 ln 23) (23)3 5 (23) 2 5

G.CU on ,

H.See graph at right.

y

local minimum (0, 2)

0

x

53.

 

m

 

 

 

55. y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

L/2

L x

 

(0, m¸)

 

 

√=c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

y x 1

59. y 2 x 2

 

 

 

A82 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

61. A. ( , 21 ) (21 , )

y

B.y-int. 1; x-int. 14 (5 s17 )

C.None

D.VA x 12; SA y x 2

E. Dec. on ( , 21 ), (21, )

0

1

 

 

 

 

 

 

x

F. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on (21, ); CD on ( , 21 )

 

 

 

 

 

 

y=_x+2

H. See graph at right

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63. A. x x 0

 

 

B. None

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

(2,4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C. About (0, 0)

D. VA x 0; SA y x

 

 

 

 

 

 

y=x

E. Inc. on , 2 , 2, ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dec. on 2, 0 , 0, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

F. Loc. max. f 2 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loc. min. f 2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 0, ; CD on , 0

(_2,_4)

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65. A.

 

B. y-int. 1; x-int. 1

 

y

 

 

 

 

 

C. None

D. SA y 2x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{œ„3,

3

œ„3+1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

E. Inc. on ,

 

 

 

F. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on ( , s

 

),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

(0,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0, s

 

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD on ( s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3, 0), (s

3, );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

x

IP ( s

 

 

 

 

 

 

 

 

{_œ„3,_

3

œ„3+1}

 

 

y=2x+1

3, 1 23 s3 ), 0, 1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

67.

y

71.

VA x 0, asymptotic to y x3

 

 

 

 

y

 

 

 

y x π2

 

 

ƒ

 

 

 

 

 

10

 

 

 

0

x

 

 

y=˛

 

 

 

 

 

 

y x π

 

2

0

2

x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

EXERCISES 4.6 N PAGE 320

1. Inc. on 0.92, 2.5 , 2.58, ; dec. on , 0.92 , 2.5, 2.58 ; loc. max. f 2.5 4; loc. min. f 0.92 5.12, f 2.58 3.998; CU on , 1.46 , 2.54, ;

CD on 1.46, 2.54 ; IP 1.46, 1.40 , 2.54, 3.999

10

 

4.04

 

ƒ

 

0

4

ƒ

 

_6

2.4

2.7

 

3.96

3. Inc. on 15, 4.40 , 18.93, ; dec. on , 15 , 4.40, 18.93 ;

loc. max. f 4.40 53,800; loc. min. f 15 9,700,000, f 18.93 12,700,000; CU on , 11.34 , 0, 2.92 ,15.08, ; CD on 11.34, 0 , 2.92, 15.08 ;

IP 0, 0 , 11.34, 6,250,000 , 2.92, 31,800 ,15.08, 8,150,000

 

10,000,000

60,000

 

f

f

_25

 

25

 

 

_10

10

 

_13,000,000

_30,000

5. Inc. on , 1.7 , 1.7, 0.24 , 0.24, 1 ; dec. on 1, 2.46 , 2.46, ; loc. max. f 1 13 ; CU on , 1.7 , 0.506, 0.24 , 2.46, ;

CD on 1.7, 0.506 , 0.24, 2.46 ; IP 0.506, 0.192

 

3

_5

5

 

_3

7. Inc. on 1.49, 1.07 , 2.89, 4 ; dec. on 4, 1.49 ,1.07, 2.89 ; loc. max. f 1.07 8.79; loc. min.

f 1.49 8.75, f 2.89 9.99; CU on 4, 1.28 ,1.28, 4 ; CD on 1.28, 1.28 ; IP 1.28, 8.77 , 1.28, 1.48

 

30

10

 

ƒ

ƒ

 

 

_4

4

 

 

_2.5

0

 

_10

6

9. Inc. on ( 8 s61, 8 s61 ); dec. on ( , 8 s61 ),8 s61, 0 , 0, ; CU on ( 12 s138, 12 s138 ),0, ; CD on ( , 12 s138 ), ( 12 s138, 0)

175

f

f

_1

1

_100

_1

0.95_10

11. (a)

1

 

œ„1e , 21e

_0.25 1.75

_0.25

(b)limx l 0 f x 0

(c)Loc. min. f (1 se) 1 2e ;

CD on 0, e 3 2 ; CU on e 3 2,

13.

Loc. max. f 5.6 0.018, f 0.82 281.5,

 

f 5.2 0.0145; loc. min. f 3 0

 

 

 

y

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

1

8

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0.04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

0.03

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

2.5

 

8

 

 

 

 

 

0

 

 

15.

f x

x x 1 2 x3 18x2 44x 16

 

 

x 2 3 x 4 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x 2

x 1 x 6 36x 5 6x 4 628x 3 684x 2 672x 64

x

2 4 x 4 6

 

CU on 35.3, 5.0 , 1, 0.5 , 0.1, 2 , 2, 4 , 4, ; CD on , 35.3 , 5.0, 1 , 0.5, 0.1 ;

IP 35.3, 0.015 , 5.0, 0.005 , 1, 0 , 0.5, 0.00001 ,0.1, 0.0000066

17. Inc. on 0, 0.43 ; dec. on 0.43, ; loc. max. f 0.43 0.41; CU on 0.94, ; CD on 0, 0.94 ;

IP 0.94, 0.34

0.5

f

05

19.Inc. on 4.91, 4.51 , 0, 1.77 , 4.91, 8.06 , 10.79, 14.34 ,17.08, 20 ;

dec. on 4.51, 4.10 , 1.77, 4.10 , 8.06, 10.79 , 14.34, 17.08 ;

loc. max. f 4.51 0.62, f 1.77 2.58, f 8.06 3.60, f 14.34 4.39;

loc. min. f 10.79 2.43, f 17.08 3.49; CU on 9.60, 12.25 ,15.81, 18.65 ;

CD on 4.91, 4.10 , 0, 4.10 , 4.91, 9.60 , 12.25, 15.81 ,18.65, 20 ;

IPs at 9.60, 2.95 , 12.25, 3.27 , 15.81, 3.91 , 18.65, 4.20

 

5

 

f

_5

20

 

0

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A83

21.

Inc. on , 0 , 0, ;

 

 

1

 

 

 

CU on , 0.4 , 0, 0.4 ;

 

 

 

 

ƒ

 

 

 

 

CD on 0.4, 0 , 0.4, ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IP 0.4, 0.8

_3

 

 

 

 

ƒ

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

23.

(a) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

lim x l0 x1 x 0, lim x l x1 x

1

 

 

(c)

Loc. max. f e e1 e

(d)

IP at x 0.58, 4.37

 

 

25.

Max. f 0.59 1, f 0.68 1, f 1.96 1;

 

 

min. f 0.64 0.99996, f 1.46 0.49, f 2.73 0.51;

 

 

IP 0.61, 0.99998 , 0.66, 0.99998 , 1.17, 0.72 ,

 

 

1.75, 0.77 , 2.28, 0.34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1.2

 

 

0.55

 

 

 

_2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1.2

 

 

0.9997

 

 

 

 

 

 

27. For c 0, there is no IP and only one extreme point, the origin. For c 0, there is a maximum point at the origin, two minimum points, and two IPs, which move downward and away from the origin as c l .

4 4 1 _1 _2

_3

_2.1 2.1

_2.3

A84

||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

29. There is no maximum or minimum, regardless of the

37.

(a)

Positive

(b)

c=4

value of c. For c 0, there is a vertical asymptote at x 0,

 

 

 

 

c=1

 

 

 

 

c=0.5

lim x l0

f x , and lim x l f x 1.

 

 

 

 

 

c=0.2

c 0 is a transitional value at which f x 1 for x 0.

 

 

 

12

c=0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For c 0, lim x l0 f x 0, lim x l f x 1, and there are

 

 

 

 

 

two IPs, which move away from the y-axis as c l .

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

_6

6

 

 

c=0.5

 

c=_2

 

 

 

 

 

 

 

 

c=_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=1

c=2

 

 

 

 

 

c=0

_4

 

 

4

c=_0.5

 

 

 

_12

c=_1

 

 

 

_4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c=_4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

_1

 

 

 

 

 

31. For c 0, the maximum and minimum values are always12 , but the extreme points and IPs move closer to the y-axis as c

increases. c 0 is a transitional value: when c is replaced by c, the curve is reflected in the x-axis.

0.6

0.2

0.5

1 2

5

5 4

1

0.6

33. For c 1, the graph has local maximum and minimum values; for c 1 it does not. The function increases for c 1 and decreases for c 1. As c changes, the IPs move vertically but not horizontally.

 

10

c=3

c=1

 

 

 

c=0.5

 

 

 

c=0

_15

1

 

5

 

 

 

c=_0.5

 

_10

c=_3

c=_1

35.

 

3

 

_2

1

 

0

 

 

_3

 

3

 

1

2

 

 

 

 

_3

For c 0, lim x l f x 0 and lim x l f x . For c 0, lim x l f x and lim x l f x 0.

As c increases, the maximum and minimum points and the IPs get closer to the origin.

EXERCISES 4.7 N PAGE 328

1.

(a) 11, 12

 

(b)

 

11.5, 11.5

 

 

3.

10, 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

25 m by 25 m

 

 

 

7.

 

N 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(a)

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,500 ft@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,500 ft@

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

9000 ft@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

A xy

 

 

 

 

(d) 5x

 

2y 750

(e)

A x 375x 25 x2

(f)

14,062.5 ft 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

1000 ft by 1500 ft

13.

4000 cm3

15. $191.28

 

 

 

17.

( 1728 ,

7

)

 

 

 

 

19.

 

 

( 31 , 34 s

 

)

 

21.

Square, side s

 

r

 

 

 

 

 

2

2

17

 

 

 

 

 

23.

L 2, s

3

L 4

 

 

 

25.

 

Base s

3

r, height 3r 2

27.

4 r3 (3 s3 )

 

 

 

29.

 

r2(1 s

 

)

 

31.

 

24 cm, 36 cm

 

 

 

 

5

 

33.

(a)

Use all of the wire for the square

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

40

s

 

(9

4

s

 

) m for the square

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

V

3

 

 

 

 

 

Height radius sV cm

 

 

 

 

 

2 R (9 s3 )

41.

E 2 4r

 

 

 

 

 

 

 

csc s

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) cos 1(1 s

 

) 55

43.

(a)

23 S2 csc

 

3

cot

3

(c)

6s[h s (2 s2 )]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.85 km east of the refinery

45.

Row directly to B

47.

49.

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 s3 (1

s3 ) ft from the stronger source

51.

a2 3

 

b2 3 3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

(b)

(i)

$342,491; $342 unit; $390 unit

(ii) 400

(iii) $320 unit

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(a)

 

p x 19

x

(b)

$9.50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

(a)

p x 550

1

 

x (b)

$175

 

(c) $100

10

61. 9.35 m

 

 

 

 

 

65. x 6 in.

 

 

 

67.

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

At a distance 5 2 s

5

from A

71. 21 L

 

 

W 2

73.

(a)

About 5.1 km from B

 

 

 

 

(b)

C is close to B; C is close to

D; W L s

 

 

 

 

 

 

 

x, where x BC

 

(c) 1.07; no such

25

 

 

 

x2

value

 

 

(d)

 

 

s

41

4 1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A85

EXERCISES 4.8 N PAGE 338

 

 

 

 

54

 

 

 

 

73.

1588

5.87 ft s2

 

75.

62,500 km h2 4.82 m s2

 

 

1.

(a)

x2 2.3, x3 3

(b)

No

 

3.

5.

1.1797

 

77.

(a)

22.9125 mi

 

(b)

21.675 mi

 

(c) 30 min 33 s

 

 

7.

1.1785

 

9.

 

1.25

11.

1.82056420

 

13. 1.217562

(d) 55.425 mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

0.876726

 

 

 

17.

0.724492, 1.220744

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

1.412391, 3.057104

21.

0.641714

 

 

 

 

CHAPTER 4 REVIEW N

PAGE 347

 

 

 

 

 

 

23.

1.93822883, 1.21997997, 1.13929375, 2.98984102

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

1.97806681, 0.82646233

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

False

3. False

5. True

7.

False

9.

True

 

 

27.

0.21916368, 1.08422462

 

29.

(b) 31.622777

 

 

 

 

 

 

 

11.

True

13.

False

15.

True

 

17. True

 

19.

True

 

35.

(a)

1.293227, 0.441731, 0.507854

(b)

2.0212

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

0.904557, 1.855277

 

39.

0.410245, 0.347810

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

0.76286%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Abs. max. f 4 5, abs. and loc. min. f 3 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 4.9

N

PAGE 345

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loc. min. f 3 1

2, abs. and loc. min. f ( 1) 9

 

 

 

1. F x 21 x2 3x C

 

3. F x 21 x

41 x3 51 x4

 

3.

Abs. max. f 2

 

 

 

 

C

5.

Abs. max. f

5

 

 

 

 

3

2

 

 

 

5. F x

2

3

 

 

1

2 x C

 

7. F x 4x5 4 4x7 4

 

; abs. min. f 0 0; loc. max.

 

 

 

3 x

 

 

2 x

 

C

f 3 3

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

9. F x

4x

3 2

 

6

7 6

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 s3; loc. min. f 2 3 2 3

2 s3

 

 

 

7 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

9.

8

11.

0

13.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 4x8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

if

x 0

 

 

 

 

 

15.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

F x 5 4x8

C2

 

if

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 6

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

F u 31 u3 6u 1 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

G sin

 

 

 

5 cos

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

9

12

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

F x 5ex 3 sinh x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

F x 21 x2 ln x 1 x2

 

C

 

 

 

 

 

 

17.

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

F x x5 31 x6

4

 

23.

x3

x4

Cx

D

 

 

 

 

 

 

 

 

y=2

 

 

 

 

 

 

 

25.

203 x8 3

Cx

 

D

 

27.

et

21 Ct2

Dt

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

x 3x2

 

8

 

 

31.

4x3 2

 

2x5 2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

33.

2 sin t

 

tan t

 

4 2s3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_2

 

 

 

 

 

 

 

35.

23 x2 3 21 if x 0; 23 x2 3 25

if x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

2x

4

1

3

 

 

5x

2

22x

 

59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

sin cos

 

5

4

 

 

41.

x2 2x3

9x

9

 

19.

A.

B. y-int. 2

 

 

 

y

 

 

 

 

43.

x2 cos x 21 x

45. ln x

ln 2 x ln 2

 

 

C. None

D. None

F. None

 

 

 

 

 

 

 

47.

10

 

49.

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Dec. on ,

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on , 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD on 0, ; IP 0, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

A.

B. y-int. 0; x-int. 0, 1

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C. None

D. None

 

 

 

 

2

 

 

 

 

53.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

 

 

y

 

 

 

E. Inc. on (41 , ), dec. on ( , 41 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

27

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F. Loc. min. f (4 ) 256

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on ( , 2 ), 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

0

1

 

2

x

 

 

1

 

(1, 1)

 

(3, 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD on (2 , 1); IP (2 , 16 ), 1, 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2π

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

2

 

3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

A. x x 0, 3

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B. None

C. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59. s t 61 t3 t2

 

 

D. HA y 0; VA x 0, x 3

 

 

 

 

 

 

 

57.

s t 1 cos t sin t

 

3t

1

E. Inc. on 1, 3 ; dec. on , 0 ,

 

 

 

 

 

 

61.

s t 10 sin t 3 cos t

 

6 t 3

 

 

 

 

0, 1 , 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

63.

(a)

s t 450 4.9t2

(b)

s450 4.9 9.58 s

 

 

F. Loc. min. f 1 41

 

 

 

 

 

 

 

x 3

 

(c) 9.8s450 4.9 93.9 m s

(d) About 9.09 s

 

 

G. CU on 0, 3 , 3, ; CD on , 0

 

 

 

 

 

67.

225 ft

 

69. $742.08

 

71. 13011 11.8 s

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A86 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

25. A. x x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

37.

Inc. on 0.23, 0 , 1.62, ; dec. on , 0.23 , 0, 1.62 ;

B. y-int. 0, x-int. 0

C. None

 

 

 

x 8

 

 

 

loc. max. f 0 2; loc. min. f 0.23 1.96, f 1.62 19.2;

D. VA x 8; SA y x 8

 

 

 

 

 

 

CU on , 0.12 , 1.24, ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on , 16 , 0, ;

 

 

 

 

 

 

 

CD on 0.12, 1.24 ; IP 0.12, 1.98 , 1.24, 12.1

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

dec. on 16, 8 , 8, 0

 

 

16, 32

y x 8

 

15

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

F. Loc. max. f 16 32;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

f

 

 

 

 

 

 

loc. min. f 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

2.1

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 8, ; CD on , 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27. A. 2,

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_0.5

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_20

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B. y-int. 0; x-int. 2, 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C. None

D. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

 

 

 

 

 

 

0.82, 0.22

 

; (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

s

2 3, e 3 2 )

E. Inc. on ( 34 , ), dec. on ( 2, 34 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F. Loc. min. f ( 34 ) 94 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 2,

 

 

 

 

 

 

”_4

,_4œ„6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29. A.

B. y-int. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

C. About y-axis, period 2

 

D. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on 2n , 2n

1 , n an integer; dec. on 2n 1 , 2n

41.

2.96, 0.18, 3.01; 1.57, 1.57; 2.16, 0.75, 0.46, 2.21

F. Loc. max. f 2n

1 2; loc. min. f 2n 2

 

 

 

 

 

 

43.

For C 1, f is periodic with period 2 and has local

G. CU on 2n 3 , 2n

3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

maxima at 2n

2, n an integer. For C 1, f has no graph.

CD on 2n

3 , 2n

5 3 ; IP (2n

3 , 41 )

H.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For 1 C 1, f has vertical asymptotes. For C 1, f is con-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tinuous on . As C increases, f moves upward and its oscillations

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

become less pronounced.

 

_2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

(a) 0

(b) CU on

 

 

53. 3 s3 r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

4 3 cm from D

 

 

57.

 

L C

 

59. $11.50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A. {x x 1}

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

1.297383

63.

 

1.16718557

 

 

 

 

 

 

31.

 

 

 

 

 

 

y

 

65.

f x sin x sin 1x

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

2

 

5 2

3

 

5 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B. None

C. About (0, 0)

 

 

 

67.

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

f x 5 x

 

5 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D. HA y 0

 

 

 

 

 

 

_1

0

1

69.

f t t2

3 cos t

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Dec. on , 1 , 1,

 

x

f (x 21 x2 x3

 

4x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_π

71.

 

 

2x

1

 

 

 

 

 

F. None

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73.

s t t2 tan 1 t

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. CU on 1, ; CD on , 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.

(b)

0.1ex

cos x

 

0.9

 

(c)

 

 

 

 

 

 

H. See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

A.

B. y-int. 0, x-int. 0

 

C. None

D. HA y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E. Inc. on ( , 21), dec. on (21, )

F. Loc. max. f (21 ) 1 2e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

G. CU on 1, ; CD on , 1 ; IP 1, e 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H.

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

{1,e–@}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

4

 

 

2,

2 e–!’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

x

 

 

77.

No

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

(b)

About 8.5 in. by 2 in.

(c)

20 3 in., 20

2 3 in.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

35.

Inc. on ( s3, 0), (0, s3 );

 

1.5

 

PROBLEMS PLUS N

PAGE 352

 

 

 

 

 

 

 

dec. on ( , 3 ), (

s

3, );

 

 

 

 

5.

24

7.

 

 

 

2,

 

4

 

11.

 

3.5 a

 

2.5

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

2, 4 ,

 

 

 

 

 

loc. max. f (s3 ) 92 s3,

 

 

 

 

ƒ

13.

m 2, m2 4

15.

a e1 e

 

 

 

 

 

 

loc. min. f ( s3 )

2

 

_5

 

 

5

19.

(a)

T1 D c1, T2 2h sec c1

D 2h tan

c2,

9 s3;

 

 

 

 

CU on ( s6, 0), (s6, );

 

 

 

 

T3 s4h2

 

D2 c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD on ( , 6 ),

(0,

 

s

6 );

 

 

 

 

(c)

c1 3.85 km s, c2 7.66 km s, h 0.42 km

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

_1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

5

 

 

23.

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IP (s6, 36 s6 ), ( s6, 36 s6 )

 

 

 

 

3 (s2

1) 112 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 5.1 N PAGE 364

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

40, 52

 

(b) 43.2, 49.2

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=ƒ

 

 

 

 

y=ƒ

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

5

 

10 x

 

0

 

 

5

 

10 x

 

 

 

3.

(a)

0.7908, underestimate

(b)

1.1835, overestimate

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ƒ=cos x

 

 

 

1

 

 

ƒ=cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

π π 3π π x

 

 

 

0

π π 3π π x

 

 

 

 

8

4

8

2

 

 

 

 

8

4

8

2

 

 

5.

(a)

8, 6.875

 

 

 

 

(b)

5, 5.375

 

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

0

 

1

x

0

1

x

 

0

 

1

x

0

1

x

(c)

5.75, 5.9375

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

x

 

 

0

1

x

 

 

(d)

M6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

0.2533, 0.2170, 0.2101, 0.2050; 0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(a) Left: 0.8100, 0.7937, 0.7904;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

right: 0.7600, 0.7770, 0.7804

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

34.7 ft, 44.8 ft

 

13. 63.2 L, 70 L

 

15. 155 ft

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

i

 

i

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

lim s1

15i n 15 n

19.

lim

 

 

 

cos

2n 2n

 

n l i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n l i 1

2n

21.

The region under the graph of y tan x from 0 to 4

 

 

 

 

64 n

 

 

 

n2 n 1 2 2n2

 

2n 1

 

 

32

23.

(a) lim

 

 

 

 

 

i5

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

n

6

 

 

12

 

 

 

 

 

3

 

n l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

sin b, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A87

EXERCISES 5.2 N PAGE 376

1. 6

The Riemann sum represents the sum of the areas of the two

rectangles above the x-axis minus the sum of the areas of the three rectangles below the x-axis; that is, the net area of the rectangles with respect to the x-axis.

3. 2.322986

The Riemann sum represents the sum of the areas of the three rectangles above the x-axis minus the area of the rectangle below the x-axis.

y

ƒ=3-1 x

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

8

10

12

14

 

 

 

0

2

4

6

 

 

x

y

 

 

 

6

ƒ=´-2

 

 

5

 

 

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

0

1

2

x

_1

 

 

 

5.

(a)

4

(b) 6

 

(c) 10

7.

475, 85

 

 

9.

124.1644

11.

0.3084

13.

0.30843908, 0.30981629, 0.31015563

 

 

 

15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

Rn

 

 

 

 

The values of Rn appear to be

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

1.933766

 

 

 

approaching 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

1.983524

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

1.999342

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

1.999836

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

x26 x ln 1

x2 dx

19.

 

x18 s

 

 

 

 

 

dx

 

 

21.

 

 

42

 

 

 

 

2x

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

2

4i n

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

23.

4

 

25. 3.75

 

29.

lim

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

1 2 4i n

5

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

5 i

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

lim

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n l i 1

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

(a)

4

(b)

10

 

 

(c)

3

 

 

(d)

 

2

 

35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

3

 

9

 

 

 

 

39.

 

2.5

 

41. 0

 

 

 

 

43.

3

 

45.

e

5

e

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

x5

1

f x dx

49. 122

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

2m x02 f x dx 2M by Comparison Property 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

3 x14 sx dx 6

57.

 

 

 

 

tan x dx

 

 

 

s3

 

 

12

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x01 x4 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

0 y0

xe x dx 2 e

69.

71.

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 5.3 N PAGE 387

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. One process undoes what the other one does. See the

 

 

 

 

 

 

 

Fundamental Theorem of Calculus, page 387.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

0, 2, 5, 7, 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

(0, 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

A88 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

5.

y

(a), (b) x2

y=t@

 

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. t x 1 x3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

t y y2 sin y

 

 

 

 

11.

 

F x s

1

 

 

sec x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctan 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y stan x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

h x

 

 

 

 

 

15.

 

 

 

stan x sec2 x

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

y

 

 

3 1 3x 3

 

 

 

 

 

 

19.

3

 

21. 63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 3x

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

95

 

25.

87

 

 

27.

1567

 

 

 

 

 

 

 

29.

403

 

31.

1

 

33.

493

 

 

 

35.

ln 3

 

 

 

 

37.

 

 

 

 

 

 

 

39.

 

 

e2 1

41. 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

The function f x x 4 is not continuous on the interval

2, 1 , so FTC2 cannot be applied.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

The function f sec

 

tan is not continuous on the

interval 3, , so FTC2 cannot be applied.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

2434

 

49.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

3.75

 

 

y

 

 

 

 

y=˛

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

t x

 

 

2 4x2 1

 

 

 

 

3 9x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

y

 

3x

 

sin x

 

 

 

 

 

 

57.

s257

59.

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a) 2 s

 

 

, s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 sx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

n

4n 2, n an integer 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

0, 1 , ( s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n 1, s4n 3 ), and (s

4n 1, s4n 1 ),

n an integer 0

 

 

(c)

0.74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

(a) Loc. max. at 1 and 5;

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

loc. min. at 3 and 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

x 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

6 8

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

(2 , 2), 4, 6 , 8, 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

See graph at right.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

41

 

73.

 

 

f x x3 2, a 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.

(b) Average expenditure over 0, t ; minimize average

expenditure

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 5.4 N PAGE 397

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 31 x3 1 x

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

7. 51 x5 81 x4

81 x2 2x C

 

 

 

 

9.

2t t2

 

 

 

31 t3 41 t4

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

11.

 

31 x3 4 s

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

13.

cos x

 

 

 

 

cosh x

 

 

 

 

C

 

 

 

 

15.

21

2

 

csc

 

 

 

 

C

 

 

 

 

17.

tan

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

sin x

41 x2

 

C

 

 

 

20

10

5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_10

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_6

 

 

 

 

 

21.

18

23.

2

 

1 e

 

25.

52

2s5

 

 

 

 

27.

256

29.

63

31.

55

33.

 

35. 8

 

 

15

4

 

63

 

 

 

37.

1

4

39.

2565

34

41. 6

43.

3.5

 

 

45.

0, 1.32; 0.84

 

47.

 

 

 

 

 

 

 

49.

The increase in the child’s weight (in pounds) between the

ages of 5 and 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

Number of gallons of oil leaked in the first 2 hours

 

 

53.

Increase in revenue when production is increased from

 

1000 to 5000 units

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

Newton-meters (or joules)

57.

(a) 23 m

(b)

416

m

59.

(a) v t 21 t2

 

4t

 

5 m s

(b) 416 32 m

 

 

 

61.

46 32 kg

63.

1.4 mi

65.

$58,000

 

 

 

 

67.

(b) At most 40%; 365

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 5.5 N PAGE 406

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

e x

 

C

 

3.

92 x3

1 3 2

C

 

5. 41 cos4

C

 

7.

21 cos x2

C

9. 631

3x 2 21

C

 

 

 

 

11.

31 2x

 

x2 3 2

C

13.

31 ln 5 3x

C

 

 

 

15.

(1 cos

t

C

 

17. 32 s3ax

bx3

C

 

 

 

19.

31 ln x 3

C

21.

2 sin st

C

 

23.

71 sin7

 

C

 

25.

32 1

 

ex 3 2

C

27.

21 1

z3 2 3

C

29.

etan x

C

31.

1 sin x

C

 

33.

32 cot x 3 2

C

 

 

 

 

35.

ln 1

 

cos2 x

C

37. ln sin x

C

 

 

 

39.

31 sec3x

C

 

41.

ln sin 1 x

 

C

 

 

 

 

 

43.

tan 1x

 

21 ln 1

x2

C

 

 

 

 

 

 

 

45.

74 x

 

2 7 4 38 x

2 3 4

C

 

 

 

 

 

 

 

47.

81 x2 1 4

C

 

 

 

 

49.

41 sin4x

C

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0.35

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

0

 

 

 

 

 

π

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ƒ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

_0.35

 

 

 

 

 

51.

0

53.

1829

55.

4

 

 

63. 31 (2 s2 1)a3

 

 

57.

0

 

59.

e se

61.

3

 

 

65.

1516

 

67. 2

69.

ln e

1

71. s

3

31

73.

6

 

75. All three areas are equal.

77. 4512 L

79.

 

5

 

1 cos

2 t

 

L

81. 5

87.

2 4

 

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 5 REVIEW N PAGE 409

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

1.

True

3. True

5. False

7. True

 

9. True

11.

False

13.

False

15.

False

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A89

Exercises

 

1.

(a)

8

 

y

 

 

 

2

 

 

y=ƒ

 

 

 

 

 

 

6

0

 

2

x

(b)

5.7

 

y

 

 

2

 

y=ƒ

 

 

 

 

6

0

2

x

3. 21

 

4

 

 

5. 3

7. f is c, f is b, x0x f t dt is a

 

9.

37

 

11.

9

 

 

13.

76

 

 

15.

214

17. Does not exist

 

10

 

 

 

 

19.

31 sin 1

 

 

21.

0

23.

1 x 2 ln x

x C

 

25.

s

x2

4x

 

 

C

27. 1 (2 sin2 t

C

 

 

29.

2esx

C

 

 

 

31. 21 ln cos x 2

C

 

 

 

33.

41 ln 1

 

x4

 

C

35.

ln 1

sec

C

37.

233

39.

2 s

1

sin x

 

 

C

41. 645

 

43. F x x2 1

x3

45.

t x 4x3cos x8

47.

y (2ex esx ) 2x

 

49.

4 x13 s

 

 

 

 

 

dx 4 s

 

 

55. 0.280981

 

 

x2

3

3

 

 

57.

Number of barrels of oil consumed from Jan. 1, 2000, through

Jan. 1, 2008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59. 72,400

 

 

61.

3

63.

c 1.62

 

 

 

65.

f x e2 x 1

 

2x 1 e x

71. 32

 

 

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 413

 

 

 

 

 

 

 

1.

2

 

3. f x 21 x

5. 1

7. e 2

9. 1, 2

11. (a) 12 n 1 n (b) 12 b 2b b 1 12 a 2a a 1

17. 2(s2 1)

CHAPTER 6

EXERCISES 6.1 N PAGE 420

32

 

 

 

 

 

3. e

1 e

10

5. 19.5

 

7.

1

9.

1

 

1. 3

 

 

 

 

 

 

3

 

6

ln 2 2

11.

31

 

 

 

 

 

13.

72

 

 

 

15. 2 2 ln 2

17.

1259

 

19.

323

 

21.

38

 

 

 

 

 

23.

21

 

25.

32

27.

 

ln 2

 

 

29.

6.5

 

 

31.

23 s

 

1

 

 

33. 0.6407

35.

 

0, 0.90; 0.04

 

37. 8.38

 

3

 

 

 

 

 

39.

12s

6

9

41.

117 31 ft

 

 

43. 4232 cm2

 

 

 

45.

(a) Car A

(b) The distance by which A is ahead of B after

1 minute

 

(c) Car A

(d) t 2.2 min

 

 

 

 

 

 

47.

245 s

3

 

 

 

49.

 

42 3

51.

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

0 m 1; m ln m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 6.2 N PAGE 430

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 19 12

 

 

y

 

 

 

 

y=2-

1

x

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x=1

 

 

x=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1 y=0 2

 

x

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

2

5. 162

y

 

y

 

 

y=9

 

 

 

 

 

(6,9)

 

 

 

x=0

 

 

 

 

 

x=2œ„y

 

 

 

0

x

0

x

7. 4 21

y

 

y

 

 

 

(1,1)

 

 

 

y=x

 

 

 

 

 

y=˛

 

 

 

0

x

0

x

9. 64 15

y

y

 

 

¥=x

(4,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=2y

 

 

 

 

0

x

0

x

11.

6

y

 

y

 

 

 

y=œ„x

(1,1)

 

y=1

 

 

 

 

 

 

y=x

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

0

x

13. 2 (34

s

3

)

y

y=3

π3,3’

y

 

”_π3,3’

 

 

 

 

 

 

y=1+sec x

 

 

 

 

y=1

 

y=1

0

 

x

0

x

A90 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

15. 16 15

y

x=1

y

5.

1 1 e

 

 

 

 

x=1

y

 

y

 

x=¥

(1,1)

 

 

 

 

 

 

1

y=e_≈

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x 0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 x

0

 

 

(1,_1)

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

17.

29 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x=¥

(1,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=≈

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

7

 

 

 

21.

 

10

23.

 

2

25.

 

7 15

 

 

 

 

 

 

27.

5

14

29. 13

30

31.

 

 

 

tan3 x 2 dx

x0 4 1

33.

 

 

 

 

12 1

sin x 2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

x2

2ss2

2 [52 (s

 

 

 

 

 

 

2)2] dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

1.288, 0.884; 23.780

 

 

39.

118

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

Solid obtained by rotating the region 0 y cos x,

0 x

 

2 about the x-axis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

Solid obtained by rotating the region above the x-axis bounded

by x y2 and x y4 about the y-axis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

1110 cm3

 

 

 

47. (a) 196

 

 

(b) 838

49. 31 r2h

51.

h2 (r 31 h)

53.

 

 

32 b2h

 

 

55. 10 cm3

57.

24

 

 

 

 

59.

31

 

 

61.

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

(a)

8 R x0r s

 

 

 

dy

(b)

2 2r2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

(b)

r2h

 

 

 

 

67.

5

r3

69.

 

8 x0r s

 

 

s

 

 

dy

 

 

 

 

R2 y2

r2 y2

 

 

 

12

 

EXERCISES 6.3 N PAGE 436

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Circumference 2 x, height x x 1 2; 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 2

7.

16

y

y

 

y=4(x-2)@

7y=≈-4x+7

(1,4)

 

(3,4)

 

 

 

0

2

x

x

2

x

 

 

 

 

 

9. 21 2

 

 

 

 

 

11. 768 7

13. 16 3

15.

7 15

17. 8 3

19.

5 14

21. x12 2 x ln x dx

 

 

23.

x01 2 x

1 sin x 2 x4 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ssin y dy

27.

3.68

 

25. x0 2 4

 

29.

Solid obtained by rotating the region 0 y x4, 0 x 3

about the y-axis

31. Solid obtained by rotating the region bounded by

(i) x 1 y2, x 0, and y 0, or (ii) x y2, x 1, and y 0 about the line y 3

33.

0.13

35.

 

1

3

37.

8

 

39.

2 12 4 ln 4

 

32

 

 

41.

34

 

43. 34

r3

45.

31 r2h

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 6.4 N PAGE 441

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

588 J

3. 9 ft-lb

5.

180 J

7.

154 ft-lb

 

9.

(a)

2425 1.04 J

(b)

10.8 cm

 

11.

W2 3W1

 

13.

(a)

625 ft-lb

 

 

(b)

18754 ft-lb

15. 650,000 ft-lb

 

17.

3857 J

19.

2450 J

 

21.

1.06 106 J

 

23.

1.04 105 ft-lb

25.

2.0 m

 

29. Gm1 m2

1

 

1

 

 

a

b

EXERCISES 6.5 N PAGE 445

 

 

 

 

 

 

1.

38

3. 2845

5.

1

1 e 25

7. 2 5

10

9.

(a) 1

(b)

2, 4

 

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. (a) 4

(b) 1.24, 2.81

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

3831

 

17.

 

50

 

28 F 59 F

 

 

19. 6 kg m

 

21.

5 4 0.4 L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 6 REVIEW N PAGE 446

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

38

3.

7

 

 

 

5.

 

34

4

 

7. 64 15

9.

1656 5

12

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

11.

3

2ah h

 

 

 

13.

3

 

 

 

 

 

 

 

x 4 ) dx

 

 

 

 

 

 

x 3 2 ( 2 x)(cos

 

15.

(a)

2 15

 

 

 

(b) 6

(c)

8 15

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

(a)

0.38

 

(b) 0.87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

Solid obtained by rotating the region 0 y cos x,

 

0 x 2 about the y-axis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Solid obtained by rotating the region 0 x ,

 

 

 

 

0 y 2 sin x about the x-axis

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

36

 

 

25.

1253

s

 

m3

 

27.

3.2 J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

(a)

8000 3 8378 ft-lb

(b) 2.1 ft

 

 

31.

f x

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 448

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

f t 3t2

 

 

 

 

 

(b)

f x s

 

 

 

3.

2732

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

5.

(b)

0.2261

 

 

(c)

 

0.6736 m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

(i)

1 105 0.003 in s (ii) 370 3 s 6.5 min

 

9.

y 329 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

y1 4

11.

(a)

V

 

 

h

 

 

 

f

 

y 2

dy

(c)

 

f y

kA C

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Advantage: the markings on the container are equally spaced.

13. b 2a 15. B 16A

CHAPTER 7

EXERCISES 7.1 N PAGE 457

1.

31 x3 ln x 91 x3

C 3. 51 x sin 5x

1

cos 5x C

25

5.

2 r 2 er 2

C

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A91

7.

1

x2 cos x

 

2

x sin

x

 

2

cos x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. 21 2x 1 ln 2x 1 x C

 

 

 

 

 

 

11.

t arctan 4t 81 ln 1

 

16t2

C

 

 

 

 

 

13.

21 t tan 2t 41 ln sec 2t

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

15.

x ln x 2 2x ln x

 

2x

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

17.

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

13 e

 

2 sin 3 3 cos 3

 

 

 

 

 

 

 

19.

3

 

21. 1 1 e

 

 

23.

21 21 ln 2

25.

41 43 e 2

27.

61 (

6 3 s3 )

 

29.

sin x ln sin x 1

C

 

31.

32

 

 

2

64

ln 2

 

62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

ln 2

25

 

125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

2 sx sin sx

2 cos sx

 

 

C

 

35. 21

4

 

 

37.

1

 

2

1 ln 1

x

1

 

2

1

 

3

C

 

 

 

2 x

 

4 x

 

 

2 x

 

4

 

 

 

39.

2x

1 ex

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ƒ

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

41.

31 x2 1

x2 3 2 152 1

x2 5 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

 

 

43.

(b)

 

41 cos x sin3x

 

83 x 163

sin 2x

C

 

 

 

45.

(b)

 

32 , 158

51.

x ln x 3 3x ln x 2

6x ln x 6x

C

53.

254

754 e 2

55.

1.0475, 2.8731; 2.1828

57. 4 8

59.

2 e

 

61.

29 ln 3 139

 

 

63.

2 e t t2

2t

2 m

65.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 7.2 N PAGE 465

1.

51 cos5x 31 cos3x

 

 

C

 

3.

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

384

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

1

 

 

sin3 x

2

sin5

x

1

sin7 x

C

 

 

3

 

 

7

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

23

 

 

 

41 sin 2

 

 

7.

4

 

9. 3 8

 

 

 

11.

 

2 sin

 

C

 

13.

16

15.

2

s

 

 

45 18 sin2

15 sin4 C

 

sin

 

45

 

17.

21

cos2x ln cos x

 

 

 

C

19. ln sin x

2 sin x

C

21.

21

tan2 x

C

23.

tan x x

 

C

 

 

 

 

 

 

 

25.

51

tan5 t

32 tan3 t

 

 

tan t

C

27.

1178

 

 

 

 

 

 

29.

31

sec3x sec x

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

41

sec4x tan2x

 

ln sec x

C

 

 

 

 

 

 

 

33.

61

tan6

41 tan4

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

x sec x ln sec x

 

tan x

C

37.

s

 

31

 

 

 

3

 

 

39.

31

csc3

51 csc5

C

 

41.

 

ln csc x cot x

C

 

43.

61 cos 3x

1

 

cos 13x

 

C

45.

81 sin 4

 

1

sin 6

C

26

 

12

47.

21

sin 2x

C

49.

 

1

 

tan5 t2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

A92 ||||

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

41 x2 41 sin x2 cos x2

 

 

C

 

 

53.

61 sin 3x 181

sin 9x

 

C

37.

87 s2 tan 1

x 2

 

 

 

 

 

3x 8

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ƒ

 

 

 

s2

 

4 x2 4x

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

39.

ln

 

 

 

s

 

 

 

 

 

1 1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

sx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

2

 

 

 

 

 

ln 259

 

 

 

 

 

43.

103 x2

 

 

1 5 3 43 x2

 

1 2 3

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

2 sx

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

6

 

 

1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 sx

 

 

 

6 sx

 

6 ln sx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

47.

ln

 

 

 

 

ex

 

 

 

2 2

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

0

 

 

 

 

 

57.

 

1

 

 

 

59. 0

 

 

 

61.

2 4

 

63.

 

(2

s

2

5 )

 

ex

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

s 1 cos3 t 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

49.

ln tan t

 

 

 

1 ln tan t

 

 

2

 

 

C

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 7.3 N PAGE 472

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

(x 21 ) ln x2 x

 

 

2 2x

 

 

s7 tan 1 2xs7

 

C

1.

sx2 9 9x

 

 

C

 

 

 

3.

 

31 x2 18 sx2

 

 

9

C

 

 

 

53.

21 ln 3 0.55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

24

 

 

 

 

s3 8 41

 

 

 

7.

s25 x2 25x

 

C

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2 tan x 2 1

 

 

 

9.

ln(sx2

 

 

 

16

 

 

x)

 

C

 

 

11.

41 sin 1 2x

 

21 xs1 4x2

C

55.

2 ln

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

C

 

 

59.

5 ln

 

tan x 2

2

 

C

 

 

13.

61 sec 1 x 3 sx2 9 2x2

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61.

4 ln

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

63.

 

1

 

 

11

ln 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

161

a4

 

 

 

 

17.

sx2 7

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

t ln P

 

1

ln 0.9P

 

 

900

 

 

C, where C 10.23

 

19.

ln (s1

 

 

x2 1) x

 

s1

 

 

x2

C

 

 

 

21.

5009

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.

(a)

 

24,110

 

 

 

1

 

 

668

 

 

1

 

 

 

 

9438

 

1

 

 

23.

9

sin

1

x

 

2 3

 

 

1

x

2 s5

 

4x x

2

C

 

 

 

 

 

 

 

4879

 

 

 

5x

 

2

323

2x

 

 

1

80,155

3x 7

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

sx2

 

 

 

 

x

 

 

 

1 21 ln(sx2

 

 

 

x

 

 

1

x

 

21 )

C

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

22,098x

 

 

 

48,935

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

21 x

 

 

 

 

1 sx2

 

 

2x 21 ln x

 

1

sx2

 

 

2x

 

 

 

C

 

 

260,015

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

x

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

41 sin 1 x2

 

 

 

41 x2 s1 x4

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4822

ln 5x

 

 

 

2

334

ln 2x

 

 

1

3146

ln 3x 7

33.

61 (s48 sec 1 7)

 

 

 

37.

0.81, 2; 2.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

4879

 

 

 

323

 

 

80,155

41.

r

s

R2 r2

 

 

 

r2 2 R2 arcsin r R

 

43.

2 2Rr2

 

 

11,049

 

 

ln x2

 

 

 

x

 

 

5

 

 

 

75,772

 

 

tan 1 2x

 

1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

EXERCISES 7.4

 

N

 

PAGE 481

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

260,015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

260,015

s

 

 

 

s

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

B

 

 

 

 

C

 

 

 

 

The CAS omits the absolute value signs and the constant of

1.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

integration.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

3

 

 

 

 

3x

 

 

1

 

 

 

x

 

 

x

1

 

 

x

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

 

A

 

 

 

B

 

 

 

 

C

 

 

Dx

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 7.5 N PAGE 488

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x2

 

 

 

x3

 

 

 

x2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

sin x

 

 

 

 

 

 

ln csc x cot x

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

3

 

 

 

x

 

 

3

2

 

 

x

3

 

 

x 3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 4 ln 9

 

 

 

 

 

7. e 4 e

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

1

 

 

 

x

 

A

 

 

 

 

 

x

B

1

 

 

 

Cx

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

2435 ln 3 24225

 

 

 

 

 

11.

21 ln x2 4x

 

 

5

 

tan 1 x 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

81 cos8

 

61 cos6

 

C (or

41 sin4 31 sin6

81 sin8

 

C)

 

At

 

 

 

B

 

 

 

Ct

 

D

 

 

Et

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

1

 

 

 

 

t

2

 

4

 

 

t

2

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

 

2

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

x

 

 

6 ln

x 6

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

41 x2 21 x sin x cos x

 

41 sin2 x

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

2 ln x

 

 

5

ln

x 2

 

 

 

C

 

 

11.

21 ln 23

 

 

 

 

 

 

(or

41 x2 41 x sin 2x 81 cos 2 x

 

C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

a ln

 

x b

 

 

 

C

 

 

 

15.

 

67

 

 

ln 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

ee x

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

21.

x

1 arctan sx sx

C

 

 

 

17.

275

ln 2 59 ln 3 (or 59 ln 38)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

409745

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

3x

 

 

233 ln x 4 35 ln x

2

 

C

 

 

19.

 

 

1

ln x

 

 

 

5

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

1

ln

x 1

 

C

 

 

27.

x ln 1

 

 

 

ex

 

 

C

 

 

29.

15

 

7 ln 72

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

6

x

 

 

 

5

 

 

36

 

 

 

31.

sin

1

x s1 x2

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

21 x2 2 ln x2

 

 

4

 

 

2 tan 1 x 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

2 sin 1

 

x

 

 

 

 

1

 

 

 

x

 

1

s

3 2x x2

C

 

 

 

23.

2 ln x

 

 

1 x

 

 

3 ln x

 

 

2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

ln

 

x 1

 

 

21 ln x2

 

9 31 tan 1 x 3

 

C

 

 

 

 

 

 

35.

0

 

 

 

 

 

 

37.

 

8 41

 

 

39.

ln sec

1 ln sec

 

C

27.

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

(1 s2 ) tan

1

(x s2 )

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

tan

 

 

21

2 ln

 

sec

 

 

C

 

 

 

43.

32 1

 

ex 3 2

 

C

2

ln x

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

 

1

x

3

 

 

 

1 e

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23 tan 1 x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

21 ln x2

 

 

 

2x

 

 

5

 

 

 

2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

ln x 1 3 x 1 1 23 x 1 2 31 x 1 3

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1 2x

 

 

1

 

 

49.

ln

 

 

s

4x

 

 

 

1 1

 

 

C

 

 

51.

 

ln

 

s

4x2

 

1

1

 

C

31.

1

ln

x

 

1

1

ln x

2

 

 

x

 

 

 

 

 

tan

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

3

 

6

 

 

 

 

1 s3

 

 

s3

 

 

 

 

s4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ln x

1

ln x2

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

33.

4

ln

3

 

 

 

 

35.

 

16

32

 

 

8 x2

 

4

C

 

53.

m x

2 cosh mx

m2 x sinh mx

 

 

m3

cosh mx

C

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A93

55.

2 ln s

x

2 ln(1

 

 

s

x

)

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

47. F x

1

sin3x cos7x

3

sin x cos7x

1

sin x cos5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

80

160

57.

73 x

 

c 7 3 43 c x

c 4 3

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

1

sin x cos3x

3

sin x cos x

3

x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128

256

256

59.

sin sin x 31 sin3 sin x

 

 

C

61. 2(x 2s

 

2)esx C

max. at , min. at 0; IP at 0.7,

2, and 2.5

 

 

x

63.

tan 1 cos2 x

C

 

 

65. 32 x

 

1 3 2 x3 2

C

0.04

 

 

 

 

 

 

67.

 

 

2

 

 

 

 

ln (2

 

 

 

 

) ln (1

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

2

 

3

 

 

 

s

3

s

2

 

 

 

 

 

 

 

ƒ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

ex ln 1

 

 

ex

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

71.

s

 

 

 

 

 

 

21 arcsin x 2

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73.

81 ln x 2

 

1

 

ln x2

 

4 81 tan 1 x 2 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

1

ex

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.

2 x 2

s

1

 

ex

2 ln

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

ex

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77.

 

32 tan 1 x3 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

 

31 x sin3 x

 

 

 

 

 

31 cos x 91 cos3x

 

 

 

C

 

 

81.

 

xex2

 

C

 

EXERCISES 7.6 N PAGE 493

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

1 x

s

 

s

 

sin 1(

s

 

x

s

 

)

 

 

C

 

 

 

7 2x2

 

2

2

7

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

sec x tan x

 

 

 

 

 

 

 

ln

sec x

 

 

 

tan x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

5.

4

 

 

 

 

 

7.

 

 

1

 

tan2 x

 

 

 

 

1

 

 

ln cos x

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

9.

s

 

 

 

 

9x

 

 

C

 

 

 

 

 

 

11.

 

e 2

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

21 tan2 1 z ln cos 1 z

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

 

21 e2 x

 

1 arctan ex 21 ex

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87 sin 1

2y 1

 

 

 

 

17.

 

s6

4y 4y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

1

6 4y 4y2 3 2

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

91 sin3x 3 ln sin x 1

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

 

 

 

 

ln

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2s3

 

ex s3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83 ln sec x

 

 

tan x

 

23.

 

41 tan x sec3x

83 tan x sec x

 

 

 

 

C

25.

 

21 ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln[ln x

s

 

 

 

 

 

 

]

C

4

 

 

 

 

 

ln x 2

 

 

 

 

 

4

 

 

ln x 2

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

cos 1 e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

e2 x 1

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

51 ln x5

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

31.

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x10 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

 

31 tan x sec2 x

32 tan x

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

41 x x2

 

2 s

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln(s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x)

 

C

 

 

 

x2

4

 

x 2

 

4

 

 

 

 

 

 

39.

 

1

1 2x 5 2 61 1

 

 

 

 

 

2x 3 2

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

ln cos x

21 tan2x

 

 

41

tan4x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

 

(a)

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

both have domain 1, 0 0, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

 

F x 21 ln x2 x

 

 

 

 

1 21 ln x2

 

 

 

 

 

x

 

1 ;

 

 

 

max. at 1, min. at 1; IP at 1.7, 0, and 1.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 7.7 N PAGE 505

1. (a) L2 6, R2 12, M2 9.6

(b)L2 is an underestimate, R2 and M2 are overestimates.

(c)T2 9 I (d) Ln Tn I Mn Rn

3.

(a)

T4 0.895759 (underestimate)

 

(b)

M4 0.908907 (overestimate)

 

 

T4 I M4

 

 

 

 

5.

(a)

5.932957,

EM 0.063353

 

 

(b)

5.869247, ES 0.000357

 

 

7.

(a)

2.413790

(b)

2.411453

(c)

2.412232

9.

(a)

0.146879

(b)

0.147391

(c)

0.147219

11.

(a)

0.451948

(b)

0.451991

(c)

0.451976

13.

(a)

4.513618

(b)

4.748256

(c)

4.675111

15.

(a)

0.495333

(b) 0.543321

(c) 0.526123

17.

(a)

1.064275

(b)

1.067416

(c)

1.074915

19. (a) T8 0.902333, M8 0.905620

(b) ET 0.0078, EM 0.0039

(c) n 71 for Tn, n 50 for Mn

21. (a) T10 1.983524, ET 0.016476;

M10 2.008248, EM 0.008248;

S10 2.000110, ES 0.000110

(b)ET 0.025839, EM 0.012919, ES 0.000170

(c)n 509 for Tn, n 360 for Mn, n 22 for Sn

23.

(a) 2.8

(b)

7.954926518

(c) 0.2894

 

(d)

7.954926521

(e)

The actual error is much smaller.

(f )

10.9

 

(g) 7.953789422

(h)

0.0593

 

(i)

The actual error is smaller.

(j)

n 50

 

25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

Ln

 

Rn

 

Tn

Mn

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0.742943

1.286599

1.014771

0.992621

 

 

10

 

0.867782

1.139610

1.003696

0.998152

 

 

20

 

0.932967

1.068881

1.000924

0.999538

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

EL

 

ER

 

ET

EM

 

 

5

 

0.257057

0.286599

0.014771

0.007379

 

 

10

 

0.132218

0.139610

0.003696

0.001848

 

 

20

 

0.067033

0.068881

0.000924

0.000462

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1

Observations are the same as after Example 1.

A94 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

27.

 

 

 

 

 

 

n

Tn

Mn

Sn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

6.695473

6.252572

6.403292

 

12

6.474023

6.363008

6.400206

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

ET

EM

ES

 

 

 

 

 

 

6

0.295473

0.147428

0.003292

 

12

0.074023

0.036992

0.000206

 

 

 

 

 

 

Observations are the same as after Example 1.

29.

(a)

19.8

(b)

20.6

(c)

20.53

 

 

 

 

31.

(a)

23.44

(b)

0.3413

33.

37.73 ft s

 

 

 

35.

10,177 megawatt-hours

 

37.

828

39.

6.0

41.

59.4

43.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

x

 

 

 

 

 

EXERCISES 7.8 N PAGE 515

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbreviations: C, convergent; D, divergent

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

Infinite interval

(b)

Infinite discontinuity

 

 

 

 

(c)

Infinite discontinuity

(d) Infinite interval

 

 

 

 

3.

21 1 2t2 ; 0.495, 0.49995, 0.4999995; 0.5

 

 

 

 

5.

1

 

 

7. D

9. 2e 2

11.

D

13.

0

 

15.

D

12

 

 

17.

D

19.

 

1

 

21.

D

23.

9

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

21

27.

D

29.

323

31.

D

33.

754

 

 

 

 

 

35.

D

 

37. 2 e

39.

38 ln 2 98

 

 

 

 

 

 

 

41.

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43. 2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

y=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

9

 

≈+9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_7

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

0

 

1

 

 

x

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

Infinite area

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=sec@x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

47.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

y1 sin2x x 2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

0.447453

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

0.577101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

0.621306

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

0.668479

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,000

 

 

 

0.672957

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,000

 

 

 

0.673407

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

It appears that the integral is convergent.

(c)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ƒ=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©=sin@x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

10

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

49.

C

51.

D

53.

D

55.

57.

p 1, 1 1 p

59.

p 1, 1 p 1 2

65. s2GM R

 

67.

(a)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

y=F(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

700

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(in hours)

 

 

(b)The rate at which the fraction F t increases as t increases

(c)1; all bulbs burn out eventually

69.

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71.

 

(a)

 

 

F s 1 s, s 0

 

 

 

(b)

F s 1 s 1 , s 1

(c)

F s 1 s2, s 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77.

 

C 1; ln 2

79.

 

No

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 7 REVIEW N PAGE 518

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

False

3.

 

False

 

 

 

5.

False

7.

False

9.

(a)

 

True

 

 

 

 

(b) False

 

 

11.

False

13. False

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

5 10 ln 32

3.

 

ln 2

 

 

5.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

cos ln t C

 

9.

645 ln 4 12425

2) C

11.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

13.

 

 

3

x

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s3 3

 

3es

(sx2

2 sx

15.

21

 

ln x 23 ln x 2 C

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

x sec x ln sec x tan x C

 

 

 

 

 

19.

 

1

ln 9x2 6x 5 91 tan 1[21 (3x 1)] C

 

18

21.

ln x 2 s

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sx2

 

 

 

x

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

tan 1(x s

 

) C

25.

 

23 ln x2 1 3 tan 1x s

 

 

 

2

2

27.

52

 

 

 

29.

0

31.

6 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

 

 

 

 

 

x

 

 

sin 1

x

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

 

4s

 

 

 

 

 

 

C

 

37.

 

21 sin 2x 81 cos 4x C

1 s

 

 

x

 

39.

 

81 e 41

 

 

 

 

 

41.

 

1

 

 

 

 

43. D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

 

4 ln 4 8

47.

34

 

49.

 

4

 

 

 

 

 

51.

 

x 1 ln x2 2x 2 2 arctan x 1 2x C

53.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

 

41 2x 1 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x2 4x 3

2x 1 s

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2 4x 3

57.

21 sin xs

4 sin2x

2 ln(sin x s

4 sin2x

) C

61.

No

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

(a)

1.925444

 

 

 

 

 

(b) 1.920915

 

(c)

1.922470

 

 

 

65.

(a)

0.01348, n 368

 

 

(b) 0.00674, n 260

 

 

 

67.

8.6 mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

(a)

3.8

 

 

 

(b)

 

1.7867, 0.000646

(c)

n 30

 

 

 

71.

C

 

 

73.

2

 

 

75.

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 521

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

About 1.85 inches from the center

 

 

3.

0

 

 

 

 

 

 

7.

f 2

 

 

11.

 

bba a 1 b a e 1

 

 

 

 

 

 

 

13.

2 sin 1(2

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 8.1

 

N

PAGE 530

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4s5

 

 

 

 

 

 

 

s1 sin2 x dx

 

 

 

s9y4 6y2 2 dy

1.

3.

 

 

5.

 

y1

7.

2

(82 s

 

 

1)

 

 

 

9.

1261240

 

11.

323

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

243

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

ln(s

 

1)

 

 

 

15.

ln 3 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

s

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

ln(

 

 

 

 

1) 1 ln(

s

 

1)

 

1 e2

 

2

 

 

1 e2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

s

 

 

ln(1 s

 

)

 

 

21. 463

 

23.

5.115840

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

25.

1.569619

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

(a), (b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2 6.43,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L4 7.50

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

|||| A95

9.

2s

 

2 ln( s

 

 

)

 

11. 212

 

 

 

 

1 2

1

2

 

 

 

 

 

13.

 

1

 

 

(145 s

 

10 s

 

)

 

15.

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

145

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

9.023754

 

 

 

 

 

19.

 

13.527296

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

41

 

[4 ln(

 

 

4) 4 ln(

 

 

1)

 

 

4

 

 

 

]

17

2

s

17

s

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

61

 

 

 

[ln(s

 

 

 

 

3) 3 s

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

 

 

 

 

31

a2

 

(b)

4556

s

 

 

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a)

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2b sin 1(s

 

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

(a)

 

2

 

 

 

b2

a2 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sa2 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ab2 sin 1(s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

2

 

 

a2

 

b2 a2 b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sb2 a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

xab 2 c f x s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

33. 4 2r2

 

 

 

 

1 f x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 8.3 N PAGE 547

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

187.5 lb ft2

(b)

 

 

1875 lb

 

 

 

(c)

562.5 lb

 

 

 

 

 

 

3.

6000 lb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 6.7 10 4 N

7.

 

9.8 103 N

 

 

 

 

 

 

9.

1.2 10 4 lb

11. 32

ah

13.

 

5.27 105 N

 

 

 

 

15.

(a) 314 N

 

 

(b) 353 N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

(a)

 

5.63 103 lb

 

 

 

 

(b) 5.06 104 lb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

4.88 104 lb

(d)

3.03 105 lb

10; 1; (

 

 

, 2110 )

 

 

19.

 

2.5 10 5 N

21.

 

230; 237

 

 

 

23.

 

1

 

 

 

21

 

25.

 

0, 1.6

27.

 

1

 

 

 

 

 

,

 

e

1

 

 

 

 

 

29. (

9

,

9

)

 

 

 

 

e

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

20

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

 

s

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

(2, 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (s

 

1)

4 (s

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

35. 60; 160; (38, 1)

 

 

 

 

37.

 

 

 

0.781, 1.330

 

 

41. (0,

 

1

 

)

 

 

 

 

12

45.

31

r2h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

x04 s1 4 3 x 3 4 x 2 3 2 dx

(d) 7.7988

29.

s5 ln(21 (1 s5 )) s2 ln(1 s2 )

31.

6

 

33.

s x

2

[ 1 9x 3 2 10 s

10

]

35. 2 s

2

(s

1 x

1)

27

37.

209.1 m

 

 

39. 29.36 in.

41. 12.4

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 8.2 N PAGE 537

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) x01 2 x4 s

 

dx

(b) x01 2 xs

 

 

 

 

dx

1 16x6

1 16x6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a) y0 2 tan 1x 1

 

 

 

dx

1 x2 2

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) y0 2 x 1

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

1 x2 2

 

 

 

 

 

 

 

5.

1

(145 s

 

 

 

1) 7.

983

 

 

 

 

 

 

 

 

145

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 8.4 N PAGE 553

1.

$38,000

 

 

 

3.

$43,866,933.33

5.

$407.25

 

 

 

 

 

7.

$12,000

 

 

 

9.

3727; $37,753

13.

 

1 k b

1 k

a

1 k

 

11.

32 (16s2 8) $9.75 million

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 k

 

2 k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

1.19 10 4 cm3 s

 

 

 

 

2 k b

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

6.60 L min

19.

5.77 L min

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 8.5 N PAGE 560

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

The probability that a randomly chosen tire will have a

 

lifetime between 30,000 and 40,000 miles

 

 

 

 

 

 

 

(b)

The probability that a randomly chosen tire will have a

 

 

lifetime of at least 25,000 miles

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

f x 0 for all x and x

f x dx 1

 

 

 

 

 

(b)

1 83 s

3

0.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

1

(b)

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

(a)

f x 0 for all x and x

f x dx 1 (b)

5

 

 

 

11.

(a)

e 4 2.5 0.20

(b) 1 e 2 2.5 0.55

(c) If you

 

aren’t served within 10 minutes, you get a free hamburger.

 

 

13.

44%

 

(b) 5.21%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

(a)

0.0668

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

0.9545

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A96 ||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

19. (b) 0; a0

(c) 1x1010

EXERCISES 9.2 N PAGE 578

 

 

 

 

1.

(a)

 

y

(b)

y 0,

 

 

 

 

 

 

 

3

 

y 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

(iv)

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x10–10

(i)

 

 

 

 

 

 

0

 

(ii)

_3

 

3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

1 41e 8 0.986

(e)

23 a0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

CHAPTER 8 REVIEW N

PAGE 562

 

 

(iii)

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

152

3. (a)

1621

(b)

1041

 

 

 

5.

3.292287

 

7. 1245

 

9.

458 lb

11.

(58 , 1)

13.

(2, 32 )

15.

2 2

 

17.

$7166.67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

(a)

f x 0 for all x and x

f x dx 1

 

 

(b)

0.3455

(c)

5, yes

 

 

 

 

 

 

 

21.

(a)

1 e 3 8 0.31

 

(b)

e 5 4 0.29

 

 

(c)

8 ln 2 5.55 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 564

 

 

 

 

 

 

 

1.

32 21 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(a)

2 r r d

(b)

3.36 106 mi2

 

 

 

 

(d)

7.84 107 mi2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

P z P0 t x0z x dx

 

 

 

 

 

 

 

(b)

P0 0tH r2

0tHeL H xr r ex H 2 s

 

dx

r2 x2

 

Height s

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

7.

2

b

 

 

 

 

 

 

 

9. 0.14 m

 

 

 

, volume (27

s6 2)

b

11. 2 , 1

CHAPTER 9

EXERCISES 9.1 N PAGE 571

3.

(a)

21 , 1

5. (d)

7.

(a)

It must be either 0 or decreasing

(c)

y 0

(d) y 1 x 2

9.

(a)

0 P 4200 (b) P 4200

(c)

P 0, P 4200

13. (a) At the beginning; stays positive, but decreases

(c) P(t)

M

P(0)

0

t

3. III

5. IV

7.

y

 

9.

 

 

 

(b)

 

 

 

(a)

_3

 

3

x

 

_3

 

(c)

 

 

 

11.

y

 

13.

 

3

 

 

_3

 

3 x

 

_3

 

 

15.

 

4

 

_3

 

 

3

 

 

_2

 

17.

y

c=3

 

 

 

2

 

 

 

 

c=1

_1

0

1

t

 

 

 

c=_1

 

 

_2

 

 

 

c=_3

 

y 3

_3

3 x

 

_3

 

y

 

3

_3

3 x

 

_3

2 c 2; 2, 0, 2

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A97

19.

(a)

(i) 1.4

(ii)

1.44

(iii)

1.4641

 

 

27.

(a), (c)

 

 

 

5

 

(b) y s2 x C

 

 

(b)

y

 

 

 

 

 

y=´

Underestimates

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

h=0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

h=0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h=0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.1

0.2

0.3 0.4

 

x

 

 

 

 

29.

y Cx2

 

 

 

31.

x2 y2 C

 

 

 

(c)

(i)

0.0918

(ii)

0.0518

 

(iii) 0.0277

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

≈-¥=C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

It appears that the error is also halved (approximately).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

1, 3, 6.5, 12.25

 

23.

1.7616

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy=k

 

 

25.

(a)

(i) 3

(ii) 2.3928

 

(iii)

2.3701

(iv) 2.3681

_4

 

 

 

 

4

_4

 

 

 

 

(c)

(i)

0.6321

(ii) 0.0249

(iii) 0.0022

(iv) 0.0002

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

It appears that the error is also divided by 10 (approximately).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

(a), (d)

 

 

 

 

 

(b)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

(c)

Yes; Q 3

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

(e)

2.77 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

Q t 3 3e 4t; 3

 

 

35. P t M Me kt; M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

(a)

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a (kt 2

a)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

t

 

2

tan 1

 

b

tan 1

b x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ksa b

a b

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

4

 

t

 

 

 

 

39.

(a)

C t C0 r k e kt r k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

r k; the concentration approaches r k regardless of the

 

 

EXERCISES 9.3

 

PAGE 586

 

 

 

 

 

 

value of C0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

41.

(a)

15e t 100 kg

(b) 15e 0.2 12.3 kg

 

 

 

1. y Kx

3.

y Ksx2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

About 4.9%

45.

 

t k

 

 

 

 

 

 

5.

y ln sec y

31 x3 x C

 

 

 

 

 

 

CesM kt 1

2

7.

y s 3 tet et C 2 3 1

9.

u Ae2t t 2 2 1

47.

(a)

dA dt ksA M A

(b) A t

M CesM kt 1

,

11.

y sx2 9

13.

 

cos x x sin x y2 31 e3y 32

where C sM sA0

and A0 A 0

 

 

 

 

15.

u st2 tan t 25

 

17.

y 4a sin x a

 

 

 

sM sA0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ex2 2

 

 

 

 

 

 

s3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

21.

y Kex x 1

 

 

EXERCISES 9.4 N PAGE 598

 

 

 

 

 

 

23.

(a)

sin 1y x2 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

y sin x2 , s 2 x s 2

(c) No

 

1. (a) 100; 0.05

(b)

Where P is close to 0 or 100;

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

on the line P 50; 0 P0 100; P0 100

 

 

 

 

 

 

 

 

y=sin

 

 

 

 

(c)

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P¸=140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P¸=120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P¸=80

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P¸=60

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π/2„„„

 

 

0

 

 

 

œπ/2„„„

 

 

 

P¸=40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

cos y cos x 1

 

 

 

5

 

 

 

P¸=20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

20

 

40

60

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solutions approach 100; some increase and some decrease, some

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

have an inflection point but others don’t; solutions with P0 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and P0 40 have inflection points at P 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

P 0, P 100; other solutions move away from P 0 and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

toward P 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

0

 

2.5

3.

(a) 3.23 107 kg

 

(b)

1.55 years

 

 

 

 

A98

|||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

(a)

dP dt

1

P 1 P 100 , P in billions

EXERCISES 9.5 N

PAGE 606

 

 

 

 

 

 

 

 

265

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

5.49 billion (c) In billions: 7.81, 27.72

1.

Yes 3. No

 

 

2

x

Ce

2x

 

(d)

In billions: 5.48, 7.61, 22.41

5. y 3 e

 

 

 

 

 

 

7. y x2 ln x Cx2

9. y 32 s

 

C x

7.

(a)

dy dt ky 1 y

(b) y

y0

x

y0 1 y0 e kt

 

11.

y

xsin x2 dx C

 

13. u

t2

2t 2C

(c)

3:36 PM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

2 t 1

11.

PE t 1578.3 1.0933 t 94,000;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

y x 1 3ex

17.

v t3et 2

5et 2

 

 

32,658.5

 

 

 

PL t

 

 

 

94,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 12.75e 0.1706t

19.

y x cos x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130,000

 

 

 

 

 

 

 

 

PL

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

(in thousands)

 

PE

 

 

 

 

 

0

 

45

 

 

 

 

 

90,000

 

 

 

 

 

 

 

1960

1980

2000

 

 

 

 

 

 

t (year)

13.

(a)

P t mk P0 mk ekt

(b) m kP0

(c)

m kP0, m kP0

(d)

Declining

15.

(a)

Fish are caught at a rate of 15 per week.

(b)

See part (d)

(c)

P 250, P 750

(d)

P

 

 

 

 

 

0 P0 250: P l 0;

 

1200

 

 

 

 

 

P0 250: P l 250;

 

800

 

 

 

 

 

P0 250: P l 750

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

0

 

40

80

120 t

 

(e)

P t

 

250 750ket 25

1200

 

1

ket 25

 

 

 

 

 

 

 

where k 111 , 91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

120

17.

(b)

P

 

 

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

 

 

 

 

 

1200

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

0

20

40

60

80

100

t

0 P0 200: P l 0; P0 200: P l 200;

P0 200: P l 1000

(c)

P t

m K P0 K P0 m e K m k K t

 

K P0 P0 m e K m k K t

 

 

19.

(a) P t P0e k r sin rt sin (b) Does not exist

21.y x 1 ex C

x2

25. y Cx4 52x 1 2

c=3

 

c=3

c=5

 

c=5

c=7

5

c=7

 

 

 

c=1

_3

 

3

c=_5

_5

c=_5

 

c=_3

 

c=_3

c=_1

 

c=_1

27.

(a) I t 4 4e 5t

(b) 4 4e 1 2 1.57 A

 

29.

Q t 3 1 e 4t , I t 12e 4t

 

31.

P t M Ce kt

P(t)

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

P(0)

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

33.

y 52 100 2t 40,000 100 2t 3 2; 0.2275 kg L

35.

(b) mt c (c) mt c t m c e ct m m2t c2

EXERCISES 9.6 N PAGE 612

1. (a) x predators, y prey; growth is restricted only by predators, which feed only on prey.

(b) x prey, y predators; growth is restricted by carrying capacity and by predators, which feed only on prey.

3. (a) The rabbit population starts at about 300, increases to 2400, then decreases back to 300. The fox population starts at 100, decreases to about 20, increases to about 315, decreases to 100, and the cycle starts again.

(b)

R

 

F

 

2500

 

300

 

2000

R

 

F

 

1500

 

200

 

1000

 

100

 

500

 

 

 

 

 

0

t¡ t™ t£

t

(b) t 10 ln 572 33.5
(b) L t 53 43e 0.2t

5.Species 2

200 t=2

 

 

150

 

 

 

t=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=4

 

 

50

 

 

 

t=0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

50 100 150 200 250 Species 1

9.

(a)

Population stabilizes at 5000.

(b)

(i)

W 0, R 0: Zero populations

(ii)W 0, R 5000: In the absence of wolves, the rabbit population is always 5000.

(iii)W 64, R 1000: Both populations are stable.

(c) The populations stabilize at 1000 rabbits and 64 wolves.

(d)

R

W

 

1500

80

 

W

 

 

60

1000

R40

500

20

 

 

 

 

 

 

0

t

CHAPTER 9 REVIEW N PAGE 615

True-False Quiz

1. True

3. False

5. True

7. True

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A99

2000

15. (a) P t 1 19e 0.1t ; 560

17. (a) L t L L L 0 e kt

19. 15 days 21. k ln h h R V t C

23. (a) Stabilizes at 200,000

(b) (i) x 0, y 0: Zero populations

(ii)x 200,000, y 0: In the absence of birds, the insect population is always 200,000.

(iii)x 25,000, y 175: Both populations are stable.

(c)

The populations stabilize at 25,000 insects and 175 birds.

(d)

 

 

x

(insects)

 

 

 

 

(birds)

y

 

45,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35,000

 

 

 

 

birds

 

 

 

200

 

 

25,000

 

 

 

insects

 

 

 

150

 

 

15,000

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

25.

(a)

y 1 k cosh kx a 1 k or

 

 

y 1 k cosh kx 1 k cosh kb h

(b) 2 k sinh kb

PROBLEMS PLUS N PAGE 618

 

 

 

 

 

 

 

1. f x 10ex

5. y x1 n

 

 

7. 20 C

 

 

 

 

 

x2 L2

 

x

 

 

 

 

 

9.

(b)

f x

 

 

21 L ln

 

 

 

 

(c) No

4L

 

L

 

 

11.

(a)

9.8 h

(b)

31,900

100,000 ft2; 6283 ft2 h

(c)

5.1 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

13.

x2 y 6 2 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a)

y

 

 

 

(b)

0 c 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

y 0, y 2, y 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHAPTER 10

 

 

 

 

 

 

(iv)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(iii)

 

 

 

 

 

EXERCISES 10.1

N

PAGE 626

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1.

y

 

 

3.

y

 

 

 

 

 

 

 

 

t=5

t= π {0,π@}

 

(ii)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1+œ„5, 5}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(i)

0

 

 

 

1 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=0

t=4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1, 0)

(3, 0)

 

 

 

3.

(a)

 

 

y

 

 

y 0.3 0.8

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

t=0 (0, 0)

5 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

5.

(a)

 

 

(b)

y 32 x 133

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

_3

_2

_1

0

1

2 3 x

 

 

(_2,3)

(1,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=1

t=2

 

 

(b)

0.75676

 

 

 

 

 

(_5,1)

 

 

 

 

 

(c)

y x and y x; there is a local maximum or minimum

t=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

y (21 x2 C)e sin x

 

7.

y sln x2 2x3 2 C

(_8,_1)

0

x

 

 

9.

r t 5et t 2

11.

y 21 x ln x 2 2x

13. x C 21 y2

t=_1

 

 

 

 

 

A100 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

7.

(a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) x 41 y 5 2 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7,11)

 

 

 

 

3 y 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_2,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(14,_3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”4

4

,0’ t=2

t=4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(a)

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

y 1 x2, x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,1) t=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,0) t=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2,_3) t=4

 

 

 

 

y 1 x, y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

(a)

 

 

x2 y2 1, x 0

13.

(a)

(b)

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

(0,_1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

(a)

 

 

y 21 ln x 1

17.

(a)

y2 x2 1, y 1

(b)

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

(b) x 2 5t, y 7 8t, 0 t 1

33.

(a) x 2 cos t, y 1 2 sin t, 0 t 2

(b)

x 2 cos t, y 1 2 sin t, 0 t 6

(c)

x 2 cos t, y 1 2 sin t, 2 t 3 2

37.

The curve y x2 3 is generated in (a). In (b), only the portion

with x 0 is generated, and in (c) we get only the portion with x 0.

41. x a cos , y b sin ; x2 a2 y2 b2 1, ellipse

43.y

2a

Ox

45.(a) Two points of intersection

4

6

6

4

(b)One collision point at 3, 0 when t 3 2

(c)There are still two intersection points, but no collision point.

47. For c 0, there is a cusp; for c 0, there is a loop whose size increases as c increases.

3

 

1

 

 

_1

 

1

 

1

2

 

 

 

0

 

 

0

1.5

0

1.5

_3

 

_1

 

49. As n increases, the number of oscillations increases;

19. Moves counterclockwise along the circle

a and b determine the width and height.

x 3 2 y 1 2 4 from 3, 3 to 3, 1

 

 

 

 

 

21. Moves 3 times clockwise around the ellipse

 

 

EXERCISES 10.2 N PAGE 636

x2 25 y2 4 1, starting and ending at 0, 2

 

23.

It is contained in the rectangle described by 1 x 4

2t 1

y x

and 2 y 3.

 

 

 

 

 

1.

3.

 

 

 

 

 

 

t cos t sin t

 

25.

 

 

27.

 

 

 

 

 

y

 

y

1

 

5.

y 2 e x 3

7. y 2x 1

 

 

 

 

1 t=

 

 

 

 

 

2

 

9.

1

20

 

 

 

 

 

 

 

y 6 x

 

 

(0,1)

t=1

 

 

 

 

 

 

 

(_1,0)

 

x

t=0

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

t=0

(0,_1)

t=_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_10

10

29.

 

 

 

 

 

 

11.

1 2 t, 3 4t , t 0

_2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

e t, e t 1 et , t 0

 

3

 

3

 

 

 

15.

23 tan t, 43 sec3t, 2 t 3 2

 

 

 

 

 

17.

Horizontal at 6, 16 , vertical at 10, 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

Horizontal at ( s2, 1) (four points), vertical at 2, 0

 

 

3

 

 

 

 

21.

0.6, 2 ; (5 6 6 5, e6 1 5 )

23.

7.5

25.

y x, y x

 

 

 

y

8.5

3

 

x

 

0

 

1

 

 

27.

(a) d sin r d cos

29. (2716, 299 ), 2, 4

31.

ab

 

 

33.

3 e 35.

2 r2 d2

37.

x12 s

 

 

dt 3.1678

 

 

 

 

 

 

 

1 4t2

 

 

 

 

 

 

 

 

x02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

s3

2 sin t 2 cos t dt 10.0367 41. 4s2 2

 

43.

s

 

 

 

3 ln(3 s

 

) s

 

ln(1 s

 

)

 

 

10

10

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

s2 e

1

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

2.5

0

47. e3 11 e 8

21

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

49.

612.3053

 

 

 

51. 6 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, s2

t 0, 4

55.

 

(a)

15

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

294

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

 

x01 2 t2 1 ets

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt 103.5999

 

e2t t 1 2 t2 2t 2

59.

 

2

(247 s

 

64)

 

 

61. 56 a2

63. 59.101

 

13

 

1215

65.

 

245 (949 s

 

 

1)

 

 

 

71. 41

 

 

 

 

26

 

 

 

EXERCISES 10.3 N PAGE 647

 

 

 

1.

(a)

 

 

 

 

”2, π3

 

 

 

(b)

 

 

 

π

3O

O

 

 

”1,_

_

 

4

 

4

2, 7 3 , 2, 4 3

1, 5 4 , 1,

4

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A101

(c)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”_1, π2

 

 

 

 

 

 

1, 3 2 , 1, 5 2

 

 

 

 

3.

(a)

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

(1,π)

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

”2,_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

(c)

 

 

1, 0

 

 

( 1, s3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”_2,4

 

 

 

 

 

 

(

s

2, 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

(ii) ( 2s2, 3 4)

 

 

5.

(a)

(i)

(2s2, 7 4)

 

 

(b)

(i)

2, 2 3

(ii)

2, 5 3

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r=2

 

 

¨=π6

 

r=1

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

¨=_

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r=4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

11.

 

 

 

 

¨=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r=3

 

 

 

 

 

 

 

 

r=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

13.

2s3

15.

Circle, center O, radius 2

 

 

 

17.

Circle, center (0, 23 ), radius 23

 

 

 

 

19. Horizontal line, 1 unit above the x-axis

 

 

 

21.

r 3 sec

23.

r cot

csc

 

25.

r 2c cos

27.

(a)

 

6

(b)

x 3

 

 

 

 

29.

 

 

 

 

 

31.

 

 

 

”1, π2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

¨=_

π

O

6

 

A102 ||||

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

 

35.

 

69.

Center b 2, a 2 , radius sa

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b 2

 

 

 

O

 

 

 

 

71.

 

2.6

 

73.

 

3.5

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3.4

 

1.8

 

 

_3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

¨=π

39.

¨=π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2

 

 

8

 

 

_2.6

 

 

 

 

_2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1

 

 

 

75.

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

7

 

 

 

 

 

41.

¨= π

43.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

77.

By counterclockwise rotation through angle 6,

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

or about the origin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

(a) A rose with n loops if n is odd and 2n loops if n is even

45.

 

 

47.

 

 

(b) Number of loops is always 2n

 

 

 

 

 

 

¨=3

¨=π3

81.

For 0 a 1, the curve is an oval, which develops a dimple as

 

 

 

 

 

 

a l1 . When a 1, the curve splits into two parts, one of which

 

 

 

 

 

 

has a loop.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3,π)

(3,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 10.4 N PAGE 653

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

5 10,240

3. 12 81 s3

5. 2

7.

414

 

 

 

 

 

 

9.

49

 

 

11.

4

 

 

49.

2

 

51.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

1

 

 

(2, 0)

(6, 0)

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

15.

3

 

 

53.

 

55.

(a) For c 1, the inner loop

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

begins at

sin 1 1 c and

 

 

¨=

π

 

 

 

 

 

 

 

ends at

sin 1 1/c ;

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for c 1, it begins at

3

O

sin 1

3

 

1 c and

 

 

ends at 2 sin 1 1 c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

s3

59.

 

 

61. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

63.

Horizontal at (3

 

 

4), ( 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,

2, 3 4);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

8

19.

20

21.

 

2 s3

23.

3

2 s3

 

 

 

 

 

 

 

s

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

9

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

vertical at 3, 0 , 0, 2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

, 5 3);

 

25.

4 s3 3

27.

29.

 

24

 

 

4 s3

 

31.

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

Horizontal at (2 , 3), 0, [the pole], and (2

 

33.

81

41

35.

41 ( 3 s3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vertical at (2, 0), (21 , 2 3), (21 , 4 3)

 

 

 

),

37.

(23,

6), (23, 5 6), and the pole

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.

Horizontal at 3, 2 , 1, 3 2 ; vertical at (23 21 s

3,

39.

1,

where 12, 5 12, 13 12, 17 12

 

 

 

 

(23 21 s

 

 

) where

sin 1( 21 21 s

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,

3

 

 

 

 

and 1, where 7 12, 11 12, 19 12, 23 12

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A103

41.

(21 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3, 3), (21 s3, 2 3), and the pole

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

Intersection at

0.89, 2.25; area 3.46

45.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

38

2 1 3 2 1

49. 29.0653

 

 

 

 

 

 

51. 9.6884

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

 

(b)

2

 

(2

s2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_0.75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 10.5 N PAGE 660

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 0, 0 , (81 , 0), x 81

 

 

 

 

 

 

 

3. 0, 0 , (0,

1

), y

1

 

 

 

 

 

 

 

 

16

16

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,0’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”0, _

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

x=_

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 2, 3 , 2, 5 , y 1

 

 

 

7. 2, 1 , 5, 1 , x 1

 

 

(_2, 5)

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=1

 

 

 

(_5,_1)

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(_2,_1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=1

9.

x y2, focus ( 41 , 0), directrix x 41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

3, 0 , 2, 0

 

 

 

13.

0, 4 , (0, 2s

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

œ„5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

0

2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_œ„5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

1, 3 , (1, s

 

 

)

 

 

 

 

 

17.

 

 

x2

 

 

y2

 

1, foci (0, s

 

)

5

 

 

 

5

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

 

 

3 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,_3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. 12, 0 , 13, 0 ,

21. 0, 2 , (0, 2s

2

),

y

5

x

y x

12

y

y

 

 

 

y=125 x

 

y=x

 

2

 

0

x

 

0

 

12

x

 

_2

 

23. 4, 2 , 2, 2 ;

y

(3 s5, 2);

y 2 2 x 3

0

x

(2,_2)

(4,_2)

(3-œ„5,_2)

(3+œ„5,_2)

25.

Parabola, 0, 1 , (0, 43)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Ellipse, ( s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, 1), 1, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

Hyperbola, 0, 1 , 0, 3 ; (0, 1 s

 

)

 

 

31. x2 8y

5

 

 

33.

 

y2 12 x 1

 

35.

 

y 3 2 x 2 2

 

 

 

x2

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

y 4 2

 

 

 

37.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

39.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

25

21

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

x 1 2

 

 

y 4 2

1

 

 

 

43.

 

x2

 

 

 

 

y2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

9

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45.

 

y 1 2

 

 

x 3 2

1

 

 

 

47.

 

x2

 

 

 

 

y2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

39

 

 

 

 

9

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,753,196

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,763,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

(a)

 

 

121x2

 

 

 

 

 

 

 

121y2

 

 

1

 

 

(b) 248 mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,339,375

 

 

 

 

 

 

1,500,625

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(a)

 

Ellipse

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

Hyperbola (c) No curve

 

59.

9.69

61.

 

 

 

b2c

ab ln

 

 

 

 

a

 

 

where c2 a2 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 10.6

 

 

N

 

 

PAGE 668

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

r

 

 

42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

r

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 7 sin

 

 

 

 

4 3 cos

 

 

 

 

 

 

5.

r

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. r

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin

 

 

 

 

 

 

 

2 cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(a) 1

 

(b)

Parabola

 

(c)

 

y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d)

 

 

 

 

 

 

1

 

, π2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

y=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A104 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

11. (a) 41

(b)

Ellipse

(c) y 12

(d)

 

 

”4, π2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3,π)

O

(3,0)

 

 

12

5 , 2

y=_12

25.

r

2.26 108

 

 

 

 

1 0.093 cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

35.64 AU

29.

7.0 107 km

31. 3.6 108 km

CHAPTER 10 REVIEW N PAGE 669

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

1.

False

3.

False

 

5. True

7. False

9. True

Exercises

13. (a) 31

(b) Ellipse

(c) x 29

(d)

 

x=29

 

 

3 π

2, 2

49,π’

89,0’

 

O

3 3π

2, 2

15. (a) 2

(b) Hyperbola

(c) x 83

(d)

 

 

”-43 ,0’

41 ,π’

 

 

O

 

 

x=_

3

 

 

 

8

 

17.

(a) 2, y 21

1

 

 

_2

2

 

 

 

y=-1

 

 

 

2

 

 

 

_3

(b) r

1

1 2 sin 3 4

_2

 

 

 

1. x y 2 8y 12

 

 

3. y 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,6), t=_4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5,1),

 

 

 

 

(1,1), ¨=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. x t, y st; x t 4, y t 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x tan2 t, y tan t, 0 t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. (a) ”4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) (3

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, 3 4),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3s2, 7 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2, 2s

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨=

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”1, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

(2,π)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”1, 2

 

 

15.

 

 

 

 

 

 

 

”_3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

(2,π)

 

 

 

 

 

 

 

(2,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

”1, π2

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

19. The ellipse is nearly circular

 

e=0.4

e=1.0

 

when e is close to 0 and becomes

 

 

 

 

 

 

more elongated as e l 1 . At

 

 

 

e 1, the curve becomes a

 

 

e=0.6

 

 

e=0.8

parabola.

 

 

 

 

 

 

 

17. r

cos

2

sin

 

19.

0.75

 

 

 

 

r=sin ¨

 

 

¨

 

-0.3

1.2

 

 

-0.75

21.

2

23.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

1 sin t

,

1 cos t sin t

27.

(11

,

3 )

 

 

 

 

 

1 cos t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos t 3

 

 

 

8

 

4

 

 

 

 

29.

 

Vertical tangent at

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

(23 a, 21 s

3

a), 3a, 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

horizontal tangent at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a, 0 , ( 21 a, 23 s

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

( 3a, 0)

 

 

 

 

 

 

 

(a, 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

18 33. 2, 3

 

35. 21 1

 

 

37.

2(5 s

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 s

 

 

 

s

 

 

 

 

 

2 s

 

 

 

 

39.

2 1

4 2 1

 

ln

 

 

4 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

s 2 1

 

 

 

 

41.

471,295 1024

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

All curves have the vertical asymptote x 1. For c 1, the

curve bulges to the right. At c 1, the curve is the line x 1. For 1 c 0, it bulges to the left. At c 0 there is a cusp at (0, 0). For c 0, there is a loop.

45.

1, 0 , 3, 0

 

47.

( 2425 , 3), 1, 3

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

2 œ„2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,0)

 

 

 

 

(_1,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

0

3

x

 

 

 

 

 

 

 

2 œ„2

 

 

 

0

x

 

x 2

 

y 2

1

y 2

 

x 2

1

 

49.

25

 

9

51. 72 5

8 5

 

 

x 2

 

8y 399 2

 

 

4

 

53.

25

 

160,801

1

55.

r

3 cos

 

57.

x a cot

sin cos , y a 1 sin2

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 672

 

 

 

 

1. ln 2

 

 

 

 

 

 

 

3. [ 43 s3, 43 s3] 1, 2

 

 

 

 

5.

(a) At (0, 0) and (23 , 23 )

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

3

3

 

Horizontal tangents at (0, 0) and (s2, s4 );

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

vertical tangents at (0, 0) and (s4, s2 )

 

 

(d)

 

 

 

y

 

(g) 23

 

 

 

y x 1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A105

CHAPTER 11

EXERCISES 11.1 N PAGE 684

Abbreviations: C, convergent; D, divergent

1. (a) A sequence is an ordered list of numbers. It can also be defined as a function whose domain is the set of positive integers.

(b)The terms an approach 8 as n becomes large.

(c)The terms an become large as n becomes large.

3.

0.8, 0.96, 0.992, 0.9984, 0.99968

 

 

 

5. 3, 23 , 21 , 81 ,

1

 

 

 

 

40

 

7.

3, 5, 9, 17, 33

 

 

9.

an 1 2n 1

11.

an 5n 3

13.

an ( 32 )n 1

15. 31 , 52 , 73 , 94 ,

5

,

6

; yes; 21

 

 

 

 

11

13

 

 

 

 

17.

1

19.

5

 

 

21.

1

23.

1

 

 

 

25.

0

 

 

27.

D

29.

0

31.

0

 

 

33.

0

35.

0

 

 

 

37.

1

 

 

39.

e 2

41.

ln 2

43. D

 

45.

D

47. 1

 

49. 21

 

 

 

 

51.

D

53.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

(a)

1060, 1123.60, 1191.02, 1262.48, 1338.23

(b) D

57.

1 r 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

Convergent by the Monotonic Sequence Theorem; 5 L 8

61.

Decreasing; yes

 

63.

Not monotonic; no

 

 

 

 

65.

Decreasing; yes

 

67.

2

69. 21 (3 s

 

)

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

71.

(b)

21 (1 s

 

)

 

73.

(a) 0

 

 

(b)

9, 11

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.2 N PAGE 694

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) A sequence is an ordered list of numbers whereas a series is

the sum of a list of numbers.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

A series is convergent if the sequence of partial sums is a con-

vergent sequence. A series is divergent if it is not convergent.

3.

2.40000, 1.92000,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.01600, 1.99680,2.00064, 1.99987,2.00003, 1.99999,2.00000, 2.00000; convergent, sum 2

5. 1.55741, 0.62763,0.77018, 0.38764,2.99287, 3.28388,2.41243, 9.21214,9.66446, 9.01610; divergent

7. 0.29289, 0.42265, 0.50000, 0.55279, 0.59175, 0.62204, 0.64645, 0.66667, 0.68377, 0.69849; convergent, sum 1

sand

0

10

ssnd

_3

2

0

10

sand

ssnd

_10

1

{sn}

{an}

0

11

65. The series is divergent.

A106 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

9.

(a) C

 

(b) D

11.

9

13.

D

 

15. 60

17. 71

19.

D

21.

D

23.

 

D

25.

25

27.

D

29. D

31.

D

33.

e e 1

35. 23

37.

116

 

 

 

39.

e 1

41.

92

43. 1138 333

45.

5063 3300

 

 

 

 

 

47.

3 x 3;

 

x

 

49.

41 x 41 ;

 

 

 

1

 

 

x

1

4x

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

51.

All x;

 

 

2

 

 

 

 

 

53. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

a1 0, an

 

 

2

 

 

for n 1, sum 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n n 1

 

 

57.

(a) Sn

D 1 c n

 

 

(b)

5

59.

1

(

 

 

1)

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1 c

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

63. n n 1

71. sn is bounded and increasing.

73. (a) 0, 19 , 29 , 13 , 23 , 79 , 89 , 1

75.

(a)

21 , 65 , 2423 , 120119 ;

n 1 ! 1

(c) 1

 

 

 

 

 

n 1 !

 

EXERCISES 11.3 N PAGE 703

 

1.

C

y

 

 

 

 

 

y=

1

 

 

 

 

x1.3

 

 

 

 

 

 

 

a™

 

a∞ . . .

0

1

2

3

4

x

21.

1.0000, 0.6464,

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0.8389, 0.7139, 0.8033,

 

 

 

ssnd

 

 

 

 

0.7353, 0.7893, 0.7451, 0.7821,

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7505; error 0.0275

 

 

0

 

 

 

 

 

10

 

 

sand

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

23.

5

25.

4

 

27.

0.9721

 

29.

0.0676

 

 

 

 

31.

An underestimate

33. p is not a negative integer

 

 

35.

bn is not decreasing

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.6 N PAGE 719

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbreviations: AC, absolutely convergent;

 

 

 

 

CC, conditionally convergent

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) D

(b)

C

(c)

May converge or diverge

 

 

 

3.

AC

5.

CC

7.

AC

9.

D

11.

AC

13. AC

15.

AC

17.

CC

 

19. AC

 

21.

AC

23.

D

 

 

25.

AC

27.

D

29. D

31. (a) and (d)

 

 

 

35.

(a) 960661 0.68854, error 0.00521

 

 

 

 

 

(b)

n 11, 0.693109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.7 N PAGE 722

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

C

3. D

5. C

7. D

9.

C

11. C

 

13. C

15.

C

17.

D

19.

C

21.

C

23.

D

25.

C

27.

C

29.

C

31.

D

33.

C

35.

C

37.

C

EXERCISES 11.8 N PAGE 727

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

A series of the form n 0 cn x a n, where x is a variable

and a and the cn’s are constants

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

1, 1, 1

 

5.

1, 1, 1

 

7. , ,

 

 

 

3.

D

5. C

 

7.

C

9.

D

11.

C

13.

D

15. C

9.

2, 2, 2

 

 

11. 21 , ( 21 , 21 ]

 

13.

4, 4, 4

 

 

15.

1, 1, 3

 

 

17. 31 , [ 133 , 113 )

 

19. , ,

 

17.

C

19.

C

 

21.

D

23.

C

25.

C

27.

p 1

 

 

 

 

29.

p 1

 

31.

1,

 

 

 

 

 

 

21.

b, a b, a b

23.

0, {21 }

 

25.

41, [ 21, 0]

 

33.

(a)

1.54977, error 0.1

(b)

1.64522, error 0.005

27.

, ,

29.

(a) Yes

(b) No

 

31. k k

33. No

(c)

n 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

(a)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

0.00145

 

41.

b 1 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b), (c)

 

 

 

 

 

 

2

s™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.4

N PAGE 709

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. (a) Nothing

(b) C

3.

C

5.

D

7. C

9. C

 

 

_8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

11.

C

13.

C

 

15.

C

17.

D

19.

D

21.

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

C

25.

D

 

27.

C

29.

C

31.

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

1.249, error

0.1

35.

0.76352, error 0.001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

s∞

 

 

 

 

 

 

45.

Yes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 1 , f x 1 2x 1 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

41.

2

 

 

 

EXERCISES 11.5

N PAGE 713

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.9 N PAGE 733

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

(a) A series whose terms are alternately positive and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

negative

(b) 0 bn 1 bn and limn l bn 0,

 

 

1.

10

3.

 

1 nx n, 1, 1

 

5.

2

 

 

x n,

3, 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

where bn an

(c)

Rn bn 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

n 0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

C

5. C

 

7.

D

9.

C

11.

C

13.

D

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

1 n

 

 

 

x 2 n 1,

3, 3

9. 1 2 x n, 1, 1

15.

C

17.

C

 

19.

D

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

9

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

1 n 1

x n, 1, 1

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

(a)

1 n n 1 x n, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

1 n n 2 n 1 x n, R 1

 

 

 

 

 

2 n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

1 nn n 1 x n, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x n

 

 

 

 

 

n 2

 

 

15.

ln 5

 

 

n , R 5

 

17.

 

 

2

n 1

x n, R 2

 

 

 

 

 

n 1 n5

 

 

 

 

 

n 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

n 1 x 2n 1, R

4

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

 

s™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s™

 

21.

 

 

 

 

, R 1

 

 

 

 

 

3

 

n 0

2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

t 8n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

C

8n

 

 

, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

C 1 n 1

x2

 

, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

4n

1

 

 

 

 

 

 

 

27.

0.199989

 

 

29.

0.000983

31.

0.09531

 

 

33.

(b) 0.920

 

 

37.

1, 1 , 1, 1 , 1, 1

 

 

EXERCISES 11.10

N PAGE 746

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

b8 f 8 5 8!

3. n 1 x n, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

n 1 x n, R 1

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 n 1

 

 

 

7.

 

1 n

 

 

x 2 n 1, R

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

n 0

 

 

 

1 !

 

 

 

 

 

5

n

 

 

 

x

2 n 1

 

9.

 

 

x n , R

 

11.

 

, R

 

 

2n 1 !

 

n 0

n!

 

 

 

n 0

 

13. 1 2 x 1 3 x 1 2 4 x 1 3 x 1 4,

R

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A107

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

e

 

x 3 n, R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

1 n 1

 

 

 

 

 

x

2n, R

 

 

 

 

2n !

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 2n 1

 

 

 

 

19.

 

1 n

x

9 n, R 9

 

 

 

 

2

n

 

3

2n 1

 

n!

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 2n 3

 

 

 

 

 

 

1 n 1

 

 

25.

1

 

2

 

 

 

 

 

 

2

n

n!

 

x n, R 1

 

 

 

 

 

 

 

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

1 n

 

 

x n, R 2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 n 1, R

 

 

 

 

 

 

 

2n 1 !

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

 

x n , R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

1 n

 

 

 

 

 

 

x 4 n 1 , R

 

 

 

 

 

 

2

2 n

2n !

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 2n 1

 

 

 

21 x 1 n

 

 

35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n! 2

3 n 1

 

 

 

x 2 n 1, R

2

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n 1 2

2 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

 

 

 

 

 

x 2 n, R

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

2n !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

 

1 n

 

 

 

x 4 n, R

 

 

 

 

 

 

 

2n !

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T¸=T¡=T™=T£

 

 

 

 

 

 

_1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tˆ=T˜=T¡¸=T¡¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1.5

 

 

 

 

 

T¢=T∞=Tß=T¶

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

 

 

 

 

x n, R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

n 1 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T™

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T¢ T∞ Tß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

0.81873

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 2n 1

 

 

 

45.

(a)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

n!

 

 

 

 

x 2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 5 2n 1

 

 

 

 

 

 

(b)

x

 

 

 

 

 

2n

1 2

n

n!

 

x 2 n 1

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A108 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

 

 

 

 

 

 

x 6n 2

 

 

 

 

 

47.

C

1 n

 

 

 

 

 

 

, R

 

 

6n

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

2 2n !

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

49.

C

1 n

 

x 2 n, R

51. 0.440

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

2n 2n !

 

 

 

 

 

53.

0.40102

55. 31

57.

 

1

 

59.

1 23 x 2 2425 x 4

120

 

61.

1 61 x 2

7

x 4

63.

e x 4

 

 

360

 

 

65.

1

 

 

67.

 

e 3 1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES 11.11 N PAGE 755

1. (a) T0 x 1 T1 x , T2 x 1 12 x 2 T3 x , T4 x 1 12 x 2 241 x 4 T5 x ,

T6 x 1 12 x 2 241 x 4 7201 x 6

 

 

 

 

 

 

T¢=T∞

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T¸=T¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

_2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2 T™=T£

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

f

 

T0 T1

 

T2 T3

T4 T5

T6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7071

 

1

 

0.6916

0.7074

0.7071

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

0.2337

0.0200

0.0009

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

3.9348

0.1239

1.2114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c) As n increases, Tn x is a good approximation to f x on a larger and larger interval.

3. 12 14 x 2 18 x 2 2 161 x 2 3

2

f

 

2

0

 

 

4

6

 

2

 

 

 

1 x

 

3

5. x

 

 

 

1.1

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

π

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

2

f

_1.1

7. x 16 x 3

1.6

_1

1

f_1.6

9. x 2x 2 2x 3

3

_1

1.5

 

 

 

 

 

 

 

T£ f

 

4

 

_4

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

8

 

 

 

 

 

3

 

11.

T5 x 1 2 x

 

 

 

 

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

 

15

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

4

 

 

64

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

T¢ T∞

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

T™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

(a)

2 41 x 4

1

x 4 2

 

 

(b) 1.5625 10 5

 

 

 

64

 

 

 

 

 

15.

(a)

1 32 x 1 91 x 1 2

4

x 1 3

(b)

0.000097

81

17.

(a)

1 21 x 2

 

(b) 0.0015

19.

 

(a)

1 x 2

 

(b)

0.00006

21.

(a)

x 2 61 x 4

 

 

(b)

0.042

23.

0.17365

 

 

 

25.

Four

 

27.

1.037 x 1.037

 

 

29. 0.86 x 0.86

 

 

 

 

31.

21 m, no

37.

(c) They differ by about 8 10 9 km.

 

CHAPTER 11 REVIEW N PAGE 759

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

True-False Quiz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

False

 

3. True

 

5.

False

 

 

7.

 

False

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

False

 

11.

 

True

13.

True

 

 

15.

False

 

 

 

 

 

 

17.

True

19.

True

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercises

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

21

3.

D

5.

0

 

 

 

 

7.

 

e 12

9.

2

 

11.

C

 

 

 

 

13.

C

 

15. D

 

 

 

17.

 

C

 

19.

C

 

 

 

21.

C

23.

CC

25.

AC

 

27.

1

 

 

29.

 

 

4

31.

e e

35. 0.9721

 

 

11

 

 

 

37. 0.18976224, error 6.4 10 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.

 

4, 6, 2

 

43.

 

0.5, [2.5, 3.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s3

 

 

 

 

 

 

45.

 

1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 1 !

 

 

 

2 n 0

 

 

 

2n !

6

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

 

1 nx n 2, R 1

 

 

 

 

49.

 

 

, R 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 8 n 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

 

 

1 n

 

 

 

 

 

 

, R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 0

 

 

 

 

 

2n 1 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 5 9 4n 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x n, R

16

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

n! 2

6 n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.

 

C ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

 

(a)

1 21 x 1 81 x 1 2

1

 

x 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

(b)

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(c)

0.000006

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROBLEMS PLUS N PAGE 762

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

15! 5! 10,897,286,400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

(b)

0 if x 0, 1 x cot x if x k , k an integer

 

 

5.

(a)

sn 3 4n, ln 1 3n, pn 4n 3n 1

(c)

52 s

3

 

 

 

9.

1, 1 ,

 

x 3 4x 2 x

 

 

 

11.

ln 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

(a)

101250

e n 1 5 e n 5

(b)

101250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIXES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES A N PAGE A9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

18

 

3.

 

 

 

 

5.

 

5 s

 

 

 

 

7.

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

for

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

x 1 x 1

for

 

x 1

 

 

 

 

11. x 2 1

 

 

13.

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

2, 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

21.

 

0, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

[ 1, 21 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

, 1 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

[ 1, 21 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A109

29.

,

31.

( s

 

 

 

 

 

 

 

3, s3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_œ„3

0

 

œ„3

33.

, 1

35.

1, 0 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

_1

0

1

 

37. , 0 (14 , )

01

4

39.10 C 35 41. (a) T 20 10h, 0 h 12

(b) 30 C T 20 C

43. 23

 

45.

2, 34

 

 

 

 

47.

3, 3

 

 

 

 

49. 3, 5

 

 

 

51. , 7 3,

 

 

 

53.

1.3, 1.7

55.

 

4, 1 1, 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

x a b c ab

59.

x c b a

 

 

 

 

 

EXERCISES B N PAGE A15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 5

3.

s

 

 

 

 

 

5. 2 s

 

 

7. 2

 

9.

29

 

 

 

 

74

 

 

 

37

 

 

 

 

 

17.

 

 

y

x=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

 

 

 

 

y

 

xy=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

3

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

y 6x 15

 

 

 

23.

2x 3y 19 0

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

5x y 11

 

 

 

27.

y 3x 2

29.

 

y 3x 3

31.

y 5

33.

 

 

x 2y 11 0

35.

5x 2y 1 0

37.

m 31 ,

 

 

 

39.

m 0,

41.

m 43 ,

 

 

b 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b 2

 

 

 

 

 

b 3

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

_3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

45.

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

47.

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_2

 

0

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A110 |||| APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES

51.

 

y

 

y=1+x

 

 

 

27.

Parabola

 

 

 

29. Parabola

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3,4)

0

 

 

 

4 x

 

 

 

 

y=1-2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

53.

0, 4

 

55. (a)

4, 9

(b) 3.5, 3

57. 1, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

Ellipse

33.

 

 

 

 

 

 

59.

y x 3

61.

(b) 4x 3y 24 0

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

y

(3, 9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES C N PAGE A23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

3

 

5 x

 

 

 

 

 

 

1. x 3 2 y 1 2 25

3. x 2 y 2 65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

x

5. 2, 5 , 4

7. ( 21 , 0), 21

9. (41 , 41 ), s10 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

y x 2 2x

 

 

 

11.

Parabola

 

 

 

13. Ellipse

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

y

 

37.

 

 

 

 

39.

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_4

 

0

 

 

4 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

x

 

 

 

 

 

_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

15. Hyperbola

17. Ellipse

EXERCISES D N

PAGE A32

 

 

 

y

 

 

 

y

 

1. 7 6

 

20

 

y=54 x

 

 

1

3.

 

 

 

 

 

 

 

11.

67.5

 

13.

3

_5

0

5

x

_ 1

 

1

17.

 

y

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

y=_

4

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

5 x

 

 

 

 

 

 

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

315°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Parabola

 

21. Hyperbola

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y=_3x

 

y=

x

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 rad

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

0

x

0

 

 

 

x

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_1

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

5

7. 720°

9. 75°

cm

15.

32 rad 120

19.y

0

x

_ 4

23. Hyperbola

25. Ellipse

 

y

y

 

 

(1,2)

 

 

 

0

x

 

 

0

x

23.

sin 3 4 1

 

 

s

 

 

2, cos 3 4 1

2, tan 3 4 1,

csc 3 4

s

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, sec 3 4

2, cot 3 4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

sin 9 2 1, cos 9 2 0, csc 9 2 1, cot 9 2 0,

tan 9 2 and sec 9 2 undefined

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

sin 5 6 21 , cos 5 6 s

 

2, tan 5 6 1 s

 

 

3

3,

csc 5 6 2, sec 5 6 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3, cot 5 6

s

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

29.

cos 54 , tan 43 , csc 35 , sec

45 , cot 34

APPENDIX H ANSWERS TO ODD-NUMBERED EXERCISES |||| A111

31.

 

sin s

 

3, cos 32 , tan s

 

2, csc 3 s

 

 

 

5

5

5,

cot

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

 

sin 1 s

 

cos 3 s

 

tan

31 ,

 

10,

10,

csc s

 

 

 

 

 

sec s

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

 

5.73576 cm

 

37. 24.62147 cm

59.

 

1

(4 6 s

 

)

 

 

 

 

 

2

 

15

61.

 

1

(3 8 s

 

 

 

 

)

63. 2524

65.

3, 5 3

 

2

 

15

67.

 

4, 3 4, 5 4, 7 4

69.

6,

2, 5 6, 3 2

71.

0, , 2

 

 

 

 

 

 

 

 

73. 0 x 6 and 5 6 x 2

75.

 

0 x 4, 3 4 x 5 4, 7 4 x 2

77.y

1

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

π

x

36

79.y

0 π π

x

2

2

2

 

81.y

1

 

0

 

 

 

π

x

89.

14.34457 cm2

 

 

 

 

 

EXERCISES E N PAGE A38

 

 

 

 

 

1.

s

 

s

 

s

 

s

 

s

 

 

3. 34 35 36

1

2

3

4

5

5.

1 31 53 75 97

 

7. 110 210 310 n10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

9.

1 1 1 1 1 n 1

11.

i

i 1

 

19

 

 

i

 

 

 

n

 

 

 

 

5

 

n

13.

 

 

 

 

 

15.

2i

 

 

17. 2i

19. x i

 

i 1

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

i 0

 

i 1

21.

80

23. 3276

 

25.

0

 

27.

61

29. n n 1

31.

n n 2 6n 17 3

33. n n 2 6n 11 3

35.

n n 3 2n 2 n 10 4

 

 

 

 

 

 

 

41.

(a)

 

n 4

(b)

5100 1

(c)

97

 

(d)

an a0

 

300

 

43.

31

45.

14

 

49.

2n 1 n 2 n 2

EXERCISES G N PAGE A54

 

 

 

 

 

 

 

1.

(b)

0.405

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EXERCISES H N PAGE A62

 

 

 

 

 

 

 

1.

8 4i

3.

13 18i

5.

12 7i

7. 1311 1310 i

9.

21 21 i

11.

i

 

13.

5i

15.

12 5i, 13

17.

4i, 4

19.

23 i

21.

1 2i

 

 

23.

21 (s

 

2)i

25. 3 s

 

cos 3 4 i sin 3 4

7

2

27.

5{cos[tan 1(34 )] i sin[tan 1(34)]}

 

 

29.

4 cos 2 i sin 2 , cos 6 i sin 6 ,

21 cos 6 i sin 6

 

 

 

 

 

 

 

31.

4 s

 

cos 7 12 i sin 7 12 ,

 

 

2

 

 

(2 s2 ) cos 13 12 i sin 13 12 , 14 cos 6 i sin 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

1024

 

35. 512 s3 512i

 

 

37.

1, i, (1 s

 

) 1 i

39. (s

 

2) 21 i, i

2

3

 

 

Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1 Re

0

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_i

 

 

41.

i 43.

 

21 (s

 

2)i

45. e 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

47.

cos 3 cos3 3 cos sin2 ,

 

 

sin 3 3 cos2 sin sin3

 

 

 

 

 

 

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