100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Multi-Variable Calculus Final Exam and Solution

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
7
Cijfer
A+
Geüpload op
29-12-2021
Geschreven in
2020/2021

This document as the title suggests contains exam questions and their respective solutions. I had the privilege to take this exam last year and I realized this may be an extremely useful resource for anyone who needs more preparation material for their exams.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak









Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Instelling
Studie
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
29 december 2021
Aantal pagina's
7
Geschreven in
2020/2021
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

Math 211, Multivariable Calculus, Fall 2011
Final Exam Solutions

1. (10 points) Find the equation of the plane that contains both the point (−1, 1, 2) and
the line given by
x = 1 − t, y = 1 + 2t, z = 2 − 3t.

Solutions: A point on the line is (1, 1, 2) and a vector parallel to the line is h−1, 2, −3i.
Another vector parallel to the plane we want is h2, 0, 0i (the vector between the two
points we have) so a vector perpendicular to the plane is given by

n = h2, 0, 0i × h−1, 2, −3i = h0, 6, 4i .

The equation of the plane is therefore

6(y − 1) + 4(z − 2) = 0

or
6y + 4z = 14 .

2. (10 points) Consider the function f (x, y) = x2 (y − 1).
(a) What is the directional derivative of f at (1, 3) in the direction of the vector
v = h3, −4i?
Solution: ∇f = h2x(y − 1), x2 i, so ∇f (1, 3) = h4, 1i. The directional derivatives
is therefore
h4, 1i · h3, −4i 8 8
=√ = .
| h3, −4i | 25 5
(b) What is the maximum directional derivative of f at (1, 3), and in which direction
does it occur?
Solution: The maximum directional derivative is the length of the gradient vector

17 and it is in the direction of the gradient vector h4, 1i .

3. (10 points) Find the linear approximation to the function f (x, y) = 2 − sin(−x − 3y)
at the point P = (0, π), and then use your answer to estimate f (0.001, π).
Solution: The linear approximation is given by

l(x, y) = f (0, π) + fx (0, π)(x − 0) + fy (0, π)(y − π).

We have fx = cos(−x − 3y), so fx (0, π) = cos(−3π) = −1 and fy = 3 cos(−x − 3y), so
fy (0, π) = 3 cos(−3π) = −3. Also f (0, π) = 2 − sin(−3π) = 2. Therefore

l(x, y) = 2 − (x − 0) − 3(y − π) .

So we have
f (0.001, π) ≈ 1.999 .

, 4. (5 points) Prove that, for any curve described by a vector-valued function r(t), the
unit tangent vector T(t) is always orthogonal to its derivative T0 (t).
Solution: The unit tangent vector is a unit vector so

T(t) · T(t) = 1.

Differentiating both sides we get

T0 (t) · T(t) + T(t) · T0 (t) = 0

so
T0 (t) · T(t) = 0.
Therefore T0 (t) is perpendicular to T(t).

5. (10 points) Let C be the curve given by

r(t) = (cos t + t sin t)i + (sin t − t cos t)j, for t > 0.

Find the unit tangent vector T(t), unit normal vector N(t), and curvature κ(t) for C.
(Your answers should be functions of t.)
Solution: We have
r0 (t) = ht cos t, t sin ti
so p √
|r0 (t)| = t2 cos2 t + t2 sin2 t = t2 = t
since t > 0. Therefore the unit tangent vector is

r0 (t)
T(t) = = hcos t, sin ti .
|r0 (t)|

Differentiating this we get
T0 (t) = h− sin t, cos ti .
Then
T0 (t) h− sin t, cos ti
N(t) = 0
= = h− sin t, cos ti .
|T (t)| 1
The curvature is then
|T0 (t)| 1
κ(t) = 0 = .
|r (t)| t

6. (5 points) Show that the function
 2 2
x − y if (x, y) 6= (0, 0);
f (x, y) = x2 + y 2
0 if (x, y) = (0, 0);


is not continuous at (0, 0).
$7.49
Krijg toegang tot het volledige document:

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
radhikakhatri

Ook beschikbaar in voordeelbundel

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
radhikakhatri York University
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
0
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
6
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen