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Calculus AB Practice FRQ

AP Calculus AB Practice FRQ - 6 Practice Questions from past exam
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Calculus 1 (MA201)

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Academic year: 2020/2021
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2021

AP

®

Calculus AB

Free-Response Questions

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CALCULUS AB
SECTION II, Part A

**Time—30  minutes ** **2  Questions **

**A GRAPHING CALCULATOR IS REQUIRED FOR THESE QUESTIONS. **

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2.  A particle, P, is moving along the x­axis.  The velocity of particle Pat time tis given by vtP ()=sin () t1.

for  0 ££t p .  At time t = 0 , particle Pis at position x= 5 .  A second particle, Q, also moves along the x­axis.  The velocity of particle Qat time tis given by 

vtQ ()=( − t 1)◊1  0 ££t p .  At time t = 0 , particle Qis at position x= 10.

(a) Find the positions of particles Pand Qat time t= 1 . 

(b) Are particles Pand Qmoving toward each other or away from each other at time t= 1 ?  Explain your  reasoning.  (c) Find the acceleration of particle Qat time t= 1 .  Is the speed of particle Qincreasing or decreasing at  time t= 1 ?  Explain your reasoning. 

(d) Find the total distance traveled by particle Pover the time interval  0 ££t p.

**Write your responses to this question only on the designated pages in the separate Free Response ** **booklet. Write your solution to each part in the space provided for that part. **

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END OF PART A

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3.  A company designs spinning toys using the family of functions y = cx 4 − x 2 , where c is a positive 

constant.  The figure above shows the region in the first quadrant bounded by the x­axis and the graph of  y = cx 4 − x 2 , for some c.  Each spinning toy is in the shape of the solid generated when such a region is  revolved about the x­axis.  Both x and y are measured in inches. 

(a) Find the area of the region in the first quadrant bounded by the x­axis and the graph of y = cx 4 − x 2 for c = 6 . 

(b) It is known that, for y = cx 4 − x 2 ,  c( 4 − 2 x )

2 dy = dx 4 − x 2 .  For a particular spinning toy, the radius of the  largest cross­sectional circular slice is 1 inches.  What is the value of c for this spinning toy? 

(c) For another spinning toy, the volume is  2 p cubic inches.  What is the value of c for this spinning toy? 

**Write your responses to this question only on the designated pages in the separate Free Response ** **booklet. Write your solution to each part in the space provided for that part. **

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4.  Let f be a continuous function defined on the closed interval − 4 £x £ 6 .  The graph of f, consisting of four 

line segments, is shown above.  Let Gbe the function defined by Gx()= ∫ 0 x f t()dt.

(a) On what open intervals is the graph of Gconcave up? Give a reason for your answer. 

(b) Let Pbe the function defined by Px()= Gx()◊f x().  Find P¢( 3 ).

(c) Find xlim → 2 2 Gx() x − 2 x

.

(d) Find the average rate of change of Gon the interval [−4, 2].  Does the Mean Value Theorem guarantee a  value c, − 4 <c < 2 , for which  G¢(c)is equal to this average rate of change? Justify your answer. 

**Write your responses to this question only on the designated pages in the separate Free Response ** **booklet. Write your solution to each part in the space provided for that part. **

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6.  A medication is administered to a patient.  The amount, in milligrams, of the medication in the patient at 

time t hours is modeled by a function y = A(t )that satisfies the differential equation dy dt = 12 3 −y.  At time  t = 0 hours, there are  0 milligrams of the medication in the patient. 

(a) A portion of the slope field for the differential equation dy dt = 12 3 −yis given below.  Sketch the solution  curve through the point (0, 0). 

(b) Using correct units, interpret the statement tlim →∞ At()= 12 in the context of this problem. 

(c) Use separation of variables to find y = A(t) , the particular solution to the differential equation  dy = 12 −y dt 3

with initial condition A() 0 = 0 . 

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(d) A different procedure is used to administer the medication to a second patient.  The amount, in milligrams, 

of the medication in the second patient at time t hours is modeled by a function y = B(t) that satisfies the  differential equation dy dt = 3 − t +y 2 .  At time t = 1 hour, there are 2 milligrams of the medication in  the second patient.  Is the rate of change of the amount of medication in the second patient increasing or  decreasing at time t = 1 ?  Give a reason for your answer. 

**Write your responses to this question only on the designated pages in the separate Free Response ** **booklet. Write your solution to each part in the space provided for that part. **

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