Joe Foster Calculus I Fall 2023 Precalculus Recap The goal of this worksheet is to make you aware of some of the basic Precalculus topics that are a prerequisite for this class. If you aren’t comfortable with any of the topics outlined today, you should consider switching into a Precalculus section. Below are the details for the sections of Precalculus being offered this semester. • MATH-UA 9 - Algebra, Trigonometry and Functions - Section 001 with Professor Majmudar Mon/Wed 9:30 am - 10:45 am in 19W4 101 • MATH-UA 9 - Algebra, Trigonometry and Functions - Section 006 with Professor Flek Mon/Wed 12:30 pm - 1:45 pm in SILV 207 • MATH-UA 9 - Algebra, Trigonometry and Functions - Section 011 with Professor Flek Tue/Thu 4:55 pm - 6:10 pm online • MATH-UA 9 - Algebra, Trigonometry and Functions - Section 016 with Professor Stine Tue/Thu 4:55 pm - 6:10 pm online This document contains practice problems related to some of the concepts covered in a typical Precalculus course. Do note that this is by no means comprehensive, and there are still many more topics not covered here. If you struggle with them, then you should consider what is written above. The topics and concepts you need to be familiar with fall into three main groups; Algebra, Trigonometry and Functions. If you are viewing these notes on a computer, you can click the section title below to take you to those specific problems. If you are viewing these notes irl, then that won’t happen. Algebra Exponent Properties | Logarithm Properties | Factoring Expressions | Completing the Square Simplifying Rational Expressions | Combining Expressions | Polynomial Long Division Solving Equations | Solving Inequalities Trigonometry Angles | Sin, Cos, Tan, Sec, Csc and Cot Functions Domain and Range | Essential Functions | Linear | Power and Reciprocal | Polynomial Rational | Exponential | Logarithmic | Trigonometric | Piece-wise Functions Combining Functions | Inverse Functions MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Algebra Exponent Properties Simplify the expression. 1) −3 a2 2 a3 b 4 b3 q 5) 3 (x3 y)2 y 4 2) 3 3xy 2 2 −1 x y 3 2 x2 (2x)4 3) x3 4) 8r1/2 s−3 7) 2r−2 s4 p 6) x2 y 4 r2 s4/3 r1/3 s 8) !6 ab2 c−3 2a3 b−4 −2 Logarithm Properties Evaluate the logarithmic expression. 13) ln e6 14) log4 (8) 11) 10log(45) 1 15) log3 27 17) log5 √ 5 18) 22 ln(7) 19) log (25) + log (4) 22) log5 (250) − log5 (2) 23) log8 (6) − log8 (3) + log8 (2) 9) log2 (128) 21) log2 1623 10) log8 (1) 12) log (0.000001) 16) 2log2 (13) 20) log3 √ 243 Expand the logarithmic expression. 24) log AB 2 C 3 27) log 4x3 y 2 (x − 1)5 r √ 25) log2 x x2 + 1 28) log5 x2 (1 − 5x)3/2 √ x3 − x 26) ln x2 − 1 x2 + 1 √ 3 ! 29) ln ! x4 + 12 √ (x + 16) x − 3 ! Combine the logarithmic expression. 1 log5 (3x + 7) 3 30) log (6) + 4 log (2) 31) log5 (2) + log5 (x + 1) − 32) log (x) + log x2 y + 3 log (y) 33) log (x − 2) + log (x + 2) − 34) 3 log2 (x − y) − 2 log2 x2 + y 2 2 35) 1 log x2 + 4 2 1 ln (x − 4) + 5 ln x2 + 4x 2 Factoring Expressions Factor the expression completely. 36) x2 + 5x − 14 37) 12x2 + 10x − 8 38) x4 − 2x2 + 1 39) 12x2 y 4 − 3xy 5 + 9x3 y 2 40) 16 − 4t2 41) 2y 6 − 32y 2 42) x6 − 1 43) 16a4 b2 + 2ab5 46) 4x3 − 8x2 + 3x − 6 47) w3 − 3w2 − 4w + 12 44) −3x−1/2 + 2x1/2 + 5x3/2 45) 7x−3/2 − 8x−1/2 + x1/2 48) (a + b)2 − 3 (a + b) − 10 49) (x + 2)2 − 7 (x + 2) + 6 2 MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Completing the Square Complete the square. That is, write the expression ax2 + bx + c in the form a (x − k)2 + h. 50) x2 + 6x + 5 51) x2 + 8x − 9 52) x2 − 6x + 9 53) x2 + 4x − 7 54) x2 − 5x − 24 55) x2 − 8x + 15 56) 4x2 − 4x + 17 57) 9x2 − 12x + 13 58) 4x2 − 12x + 13 59) 4x2 − 4x + 5 60) 4x2 − 8x + 1 Simplifying Rational Expressions Simplify the expression completely. 61) 3x − 9 2 x −x−6 62) −2x − 4 2 x − 3x − 10 63) 10a − 8b 12b − 15a 64) a2 − b2 b−a 65) a3 b6 a2 b3 − a4 b2 66) 18u6 v 5 + 24u3 v 3 42u2 v 5 67) x4 y 5 z 2 x7 y 3 z 68) a3 − b3 a2 − b2 69) 9y 2 − 6y + 1 1 − 9y 2 70) 6 − y − y2 y 2 − 4y + 4 Rationalise the denominator and simplify. 71) 1 √ 5− 3 2 (x − y) 76) √ √ x− y 72) 3 √ 2− 5 77) √ 5 √ r+ 2 2 √ 73) √ 2+ 7 74) √ 1 x+1 1 78) √ 2 x +1−x 79) √ 1 √ x+1− x 75) √ y √ 3+ y Combining Expressions Perform the indicated operation and simplify. 80) (2y − 7) (2y + 7) 82) (2x + 5)2 85) 3x3 − 2 5x3 + 6 81) (4x − 6y) (4x + 6y) 84) 2x2 + 4 3x2 + 5 83) (5x − 3)2 86) a2 − 9 a2 − 4 · 2 3a − 6 a − a − 6 87) 6x2 + x − 1 15 · 2 6x + 3 9x − 1 88) x2 − y 2 3y − 2x ÷ −3xy 6x2 y 3 89) b2 − b − 6 b2 + 6b + 8 ÷ 9 − b2 6 + 2b 90) 7 2 + 3x − 6 3x − 6 91) 7 3 − 2x − 4 2x − 4 Polynomial Long Division Find the quotient and remainder. 92) x2 − 5x + 2 x−3 93) 3x2 + x − 5 x+2 94) 2x3 − x2 + 3x − 4 x+5 95) −x3 + 2x + 4 x−7 96) x4 − 8x2 + 2x + 7 x+5 97) 2x4 + 3x3 − 12 x+4 98) 2x3 + x2 − 8x + 15 x2 + 2x − 1 99) x4 − 2x2 + 7x x2 − x + 3 3 MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Solving Equations Find all real solutions to the equation. x+1 3x = x−1 3x − 6 100) 7x − 6 = 4x + 9 101) 8 − 2x = 14 + x 102) 104) x2 − 9x + 14 = 0 105) x2 + 24x + 144 = 0 106) 2x2 + x = 1 108) 4x3 − 25x = 0 109) x3 − 2x2 − 5x + 10 = 0 110) 3x2 + 4x − 1 = 0 112) x3 − 8 = 0 113) x3 − 3x2 − 13x + 15 = 0 114) 2x3 + 5x2 − 6x − 9 = 0 103) (x + 2)2 = (x − 4)2 107) 3x2 + 5x − 2 = 0 111) x3 − x2 + x − 1 = 0 115) x4 + 6x3 + 17x2 + 28x + 20 = 0 116) x4 + 7x3 + 9x2 − 17x − 20 = 0 117) x5 − 3x4 − x3 + 11x2 − 12x + 4 = 0 118) 18x3 + 3x2 − 4x − 1 = 0 119) 6x4 − 18x3 + 6x2 − 30x + 36 = 0 120) x4 + 15x2 + 54 = 0 121) x4 − 8x2 − 9 = 0 122) y−3 y y+1 + =3− 2 5 6 123) y−3 y−4 − =5 5 2 124) 1 2 + =3 x x−1 125) 3 4 7x − 2 + = 2 x−2 x+2 x −4 126) x 1 8 + = 2 x−2 x+2 x −4 127) 2 3 8−x − = 2 x−1 x+2 x +x−2 128) 3 4 7x − 3 − = 2 x 1−x x −x 129) 4 3 7x + 1 − = 2 x+3 2−x x +x−6 130) x−2 x−3 = x−3 x−4 131) y−1 y+1 = y+4 y−2 132) |x − 7| = 4 136) 1 |x − 9| = 16 2 140) 8 |3x − 2| = 0 √ 144) x + 1 = x − 5 √ 148) x2 − 2x − 25 = 3 √ √ 152) n + 4 + n − 1 = 5 156) 54−x = 1 125 160) e3x/4 = 10 133) |2x − 5| = 9 134) |x + 8| = −3 135) |3x + 4| = 12 138) 2 |x + 5| − 10 = 0 139) 6 − 4 |x + 3| = −2 141) 5 |6 − 3x| = 0 √ 145) x − 1 = x − 7 √ 149) 3x2 + 5x − 3 = x √ √ 153) 2x + 5 + x + 6 = 9 142) 2 |x| + 7 = 6 √ 146) x − 2 = x − 22 143) 5 + 3 |x − 4| = 0 √ 147) 3 + x = 1 + x 157) 23x−5 = 7 158) 106−3x = 18 161) x2 e2x + 2xe2x = 8e2x 162) 32x − 3x − 6 = 0 137) 2 |x + 4| = 8 3 150) 154) √ √ x + 40 − 3x − 2 − √ √ x=4 151) √ √ x + x − 36 = 2 x − 2 = 2 155) 32x−7 = 27 159) 41−x = 32x+5 163) log (x) + log (x + 1) = log (12) 164) ln (x − 2) + ln (3) = ln (5x − 7) 165) log2 (1 − x) = 4 166) ln (2x − 3) + 1 = 0 167) log3 (x − 8) + log3 (x) = 2 168) log8 (x + 5) − log8 (x − 2) = 1 4 MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Solving Inequalities Solve the inequality. 1 2 x− >2 2 3 169) 3x − 2 > −11 170) −1 < 2x + 5 ≤ 3 171) 2x − 7 < 8 + 9x 172) 173) 4 − 3x ≤ − (1 + 8x) 174) 2 ≤ x + 5 < 4 175) −2 < 8 − 2x ≤ −1 176) (x + 2) (x − 3) < 0 177) (x − 5) (x + 4) ≥ 0 178) x (2x + 7) ≥ 0 179) x (2 − 3x) ≤ 0 180) x2 − 3x − 18 ≤ 0 181) x2 + 5x + 6 > 0 182) x2 + 4x − 12 > 0 183) x2 ≤ 1 184) (x + 2) (x − 1) (x − 3) ≤ 0 185) (x − 5) (x − 2) (x + 1) > 0 186) (x − 4) (x + 2)2 < 0 188) (x + 3)2 (x − 2) (x + 5) ≥ 0 187) (x + 3)2 (x + 1) > 0 189) x−4 ≤0 x2 − 4 190) x−3 ≥0 x+1 191) 2x + 6 <0 x−2 192) 193) x−4 <5 2x + 1 194) 2x + 1 ≤3 x−5 195) 5 <0 x3 − x2 − 4x + 4 196) |x − 5| ≤ 3 197) |3x + 2| < 4 201) 198) |5x − 2| < 8 x−2 <2 3 202) 199) |3x − 2| ≥ 5 x >3 x+1 200) |8x + 3| > 12 x+1 ≥4 2 Trigonometry Angles Sketch the angle. 11π 203) θ = 6 209) θ = 13π 4 204) θ = 2π 3 205) θ = − 4π 3 206) θ = 5π 3 207) θ = − 2π 3 208) θ = − 7π 6 210) θ = 17π 4 211) θ = − 11π 3 212) θ = 16π 3 213) θ = 31π 6 214) θ = − 41π 4 Sin, Cos, Tan, Sec, Csc and Cot Find the values of the six trigonometric ratios of θ. 215) 216) 217) 218) 7 5 4 θ 8 θ 3 25 15 θ 24 5 8 θ 7 MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Find the trigonometric value. 3π 3π 219) sin 220) cos 4 4 5π 5π 225) tan 226) cot 2 2 231) cos π 237) csc 232) sin 3 8π 3 221) tan π 222) tan − 3 3 223) cos 227) sin (2π) 228) csc (2π) 9π 233) csc 4 23π 239) tan 4 π 6 13π 238) sec 6 π π π 242) 2 sin cos 12 12 3 245) tan 2 arccos 7 243) cos2 π 240) sin 2 − sin 5π 6 5π 12 π 8 3 5 246) sin arctan + arccos 4 13 247) tan (2 arctan (x)) 8 234) cos 229) tan 9π 2 5π 6 9π 2 5π 6 224) sec 230) cot 22π 22π 235) cot − 236) sec 3 3 241) tan π 8 π √3 π 1 244) cos + sin 2 12 2 12 248) cos (arcsin (x) + arccos (y)) Functions Domain and Range Find the domain of the function. 249) f (x) = 7x + 15 252) f (x) = 3x − √ 255) h (x) = √ 250) f (x) = √ 251) f (x) = 1 1 1 + + x x+1 x+2 √ 3 2x + 1 256) f (x) = √ 3 2x + 2 2 x+1 4−x+ 2x + 1 2x − 1 253) f (x) = x2 − 1 Find the domain and range of the function. √ 257) f (x) = x + 3 258) F (t) = t2 + 2t + 5 260) g(x) = log 2 + x − x2 261) h (x) = ln x2 − 4 254) g(x) = √ x+4 2x2 + 5x + 3 2x2 − 5x − 3 2 259) f (x) = 10x + log (1 − 2x) 262) k (x) = ln |x| Essential Functions Sketch each of the following functions. 263) f (x) = 1 268) f (x) = 273) f (x) = √ 265) f (x) = x2 264) f (x) = x x 1 x2 269) f (x) = 274) f (x) = √ 3 x 1 x3 270) f (x) = 275) f (x) = 6 √ 4 x 1 x4 266) f (x) = x3 271) f (x) = √ 5 x 276) f (x) = ex 267) f (x) = x4 272) f (x) = 1 x 277) f (x) = ln (x) MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Linear Functions Sketch the linear function. 278) f (x) = 3x + 1 279) f (x) = 4 − x 280) f (x) = 5x − 9 281) f (x) = 3 (x − 1) + 4 284) f (x) = (x − 1)2 285) f (x) = − (x + 4)3 Power and Reciprocal Functions Sketch the power function. 282) f (x) = x17 286) f (x) = 1 x7 283) f (x) = (x + 3)3 287) f (x) = 1 x−3 288) f (x) = 2 (x + 1)4 289) f (x) = −1 (x − 4)3 Polynomial Functions Sketch the polynomial function. 290) P (x) = x2 + 6x + 2 291) P (x) = 2x2 − 8x + 4 293) P (x) = −2x2 + 12x 294) P (x) = (x − 3) (x + 1) (x − 5) 295) P (x) = x3 (x − 2)2 297) P (x) = − (x − 5) x2 − 9 (x + 2) 296) P (x) = x (x + 1)3 (x − 1)2 298) P (x) = x2 x2 − 4 x2 − 9 292) P (x) 1 − 10x − x2 299) P (x) = − (x − 1)2 (x − 4) (x + 2)2 300) P (x) = x3 − 16x 301) P (x) = x3 − 3x2 − 4x 302) P (x) = x4 + x3 − 2x2 303) P (x) = x4 − 5x2 + 4 304) P (x) = 2x4 + x3 + 2x3 + 2x2 − 3x − 2 305) P (x) = x4 − 2x3 − 7x2 + 8x − 8 306) P (x) = 9x5 − 21x4 + 10x3 + 6x2 − 3x − 1 Rational Functions Sketch the rational function. 307) f (x) = 1 x2 − 3x + 2 308) f (x) = 2x + 1 x−1 309) f (x) = 3x − 1 x+1 310) f (x) = x−3 x+2 311) f (x) = 4x x2 − 2x + 1 312) f (x) = −2x x2 + 6x + 9 313) f (x) = 8 − x2 x2 − 9 314) f (x) = 2x2 + x − 8 x2 − 4 315) f (x) = 2x2 + 8x + 2 x2 + 2x + 1 316) f (x) = −x2 + 7x − 9 x2 − 6x + 9 Exponential Functions Sketch the exponential function. 317) f (x) = 3x−2 318) f (x) = 2−x+1 319) g(x) = 3 + 2x 320) g(x) = 5−x − 5 321) F (x) = ex−1 + 1 322) G (x) = −ex+1 − 2 7 MATH-UA 121: Calculus I - Fall 2023 - Precalculus Recap Logarithmic Functions Sketch the logarithmic function. 323) f (x) = log3 (x − 1) 324) g(x) = log (−x) 326) f (x) = 3 + log5 (x + 4) 327) 2 ln (x) 325) f (x) = 2 − log2 (x) 328) g(x) = ln x2 Trigonometric Functions Sketch the trigonometric function. 1 329) y = 10 cos x 330) y = 4 sin (2πx) 2 π 333) y = 3 sin (2x − 2) 334) y = cos 2 x − 2 337) y = 3 tan (x) 338) y = tan (πx) 341) y = 4 csc (2x + π) π 342) y = tan x + 6 331) y = − sin 1 x 2 π 2 6 π 339) y = 2 cot x − 2 1 π 343) y = tan x− 2 8 335) y = − cos π x+ π 332) y = 2 sin x − 4 π 336) y = 10 sin 2x − 2 π 1 340) y = sec x− 2 2 344) y = −4 sec (4πx) Piece-wise Functions Sketch the piece-wise function. ( 3, x > 2 345) f (x) = 1, x ≥ 2 (√ −x, √ − x, 348) f (x) = (√ ( x + 1, x ≥ 3 346) f (x) = x + 2, x < 3 347) f (x) = x + 2, −2 ≤ x ≤ 2 4 − x, x>2 x + 3, x ≤ −2 √ 8 + 2x, x ≤ −2 349) f (x) = 4 − x2 , −2 < x < 2 350) f (x) = x2 , −2 < x < 2 −x + 3, x ≥ 2 8 − 2x, x ≥ 2 x<0 x≥0 Combining Functions Let f (x) = √ 351) f + g x, g (x) = x − 4 and h (x) = 353) f − h 352) f + h Let f (x) = x − 2, g (x) = 359) f (g (−1)) √ x and h (x) = 360) g (f (−1)) 1 . Find each of the following functions and state their domains. x−2 354) h − g 355) g · h 356) f · h 357) g f 358) f g 1 . Evaluate each expression. x 361) (f ◦ h) (5) 362) (h ◦ f ) (−7) 363) (g ◦ h ◦ f ) (2) 364) (h ◦ f ◦ g) (3) Inverse Functions Find the inverse of f (x). 365) f (x) = 5x + 1 369) f (x) = √ 3 x−1+5 √ 3 366) f (x) = 3x − 7 1 367) f (x) x − 9 2 368) f (x) = 370) f (x) = −x3 + 4 371) f (x) = 3x3 − 7 √ 372) f (x) = 2 3 x − 7 8 x−9