BuyFindarrow_forward

Multivariable Calculus

8th Edition
James Stewart
ISBN: 9781305266643

Solutions

Chapter
Section
BuyFindarrow_forward

Multivariable Calculus

8th Edition
James Stewart
ISBN: 9781305266643
Textbook Problem

The force due to gravity on an object with mass m at a height h above the surface of the earth is

F = m g R 2 ( R + h ) 2

where R is the radius of the earth and g is the acceleration due to gravity for an object on the surface of the earth.

  1. (a) Express F as a series in powers of h/R.
  2. (b) Observe that if we approximate F by the first term in the series, we get the expression Fmg that is usually used when h is much smaller than R. Use the Alternating Series Estimation Theorem to estimate the range of values of h for which the approximation Fmg is accurate to within one percent. (Use R = 6400 km.)

(a)

To determine

To express: The surface of the earth F as a series in power of hR.

Explanation

Given:

The surface of the earth is F=mgR2(R+h)2.

Result used:

If k is any real number and |x|<1, then the binomial series is

(1+x)k=n=0(kn)xn=1+kx+k(k1)2!x2+k(k1)(k2)3!x3+ (1)

Calculation:

Consider the binomial series in F=mgR2(R+h)2 as shown below.

F=mgR2(R+h)2=mgR2(R(1+hR))2=mgR2R2(1+hR)2=mg(1+hR)2

That is, F=mg(1+hR)2.

Substitute hR for x and −2 for k in equation (1),

(1+hR)2=n=0(2n)(hR)n

The surface of earth F becomes,

F=m

(b)

To determine

To estimate: The range of values of h for which the approximation Fmg is accurate to within 1 percent.

Still sussing out bartleby?

Check out a sample textbook solution.

See a sample solution

The Solution to Your Study Problems

Bartleby provides explanations to thousands of textbook problems written by our experts, many with advanced degrees!

Get Started

Chapter 11 Solutions

Show all chapter solutions add
Sect-11.1 P-11ESect-11.1 P-12ESect-11.1 P-13ESect-11.1 P-14ESect-11.1 P-15ESect-11.1 P-16ESect-11.1 P-17ESect-11.1 P-18ESect-11.1 P-19ESect-11.1 P-20ESect-11.1 P-21ESect-11.1 P-22ESect-11.1 P-23ESect-11.1 P-24ESect-11.1 P-25ESect-11.1 P-26ESect-11.1 P-27ESect-11.1 P-28ESect-11.1 P-29ESect-11.1 P-30ESect-11.1 P-31ESect-11.1 P-32ESect-11.1 P-33ESect-11.1 P-34ESect-11.1 P-35ESect-11.1 P-36ESect-11.1 P-37ESect-11.1 P-38ESect-11.1 P-39ESect-11.1 P-40ESect-11.1 P-41ESect-11.1 P-42ESect-11.1 P-43ESect-11.1 P-44ESect-11.1 P-45ESect-11.1 P-46ESect-11.1 P-47ESect-11.1 P-48ESect-11.1 P-49ESect-11.1 P-50ESect-11.1 P-51ESect-11.1 P-52ESect-11.1 P-53ESect-11.1 P-54ESect-11.1 P-55ESect-11.1 P-56ESect-11.1 P-57ESect-11.1 P-58ESect-11.1 P-59ESect-11.1 P-60ESect-11.1 P-61ESect-11.1 P-62ESect-11.1 P-63ESect-11.1 P-64ESect-11.1 P-65ESect-11.1 P-66ESect-11.1 P-67ESect-11.1 P-68ESect-11.1 P-69ESect-11.1 P-70ESect-11.1 P-71ESect-11.1 P-72ESect-11.1 P-73ESect-11.1 P-74ESect-11.1 P-75ESect-11.1 P-76ESect-11.1 P-77ESect-11.1 P-78ESect-11.1 P-79ESect-11.1 P-80ESect-11.1 P-81ESect-11.1 P-82ESect-11.1 P-83ESect-11.1 P-84ESect-11.1 P-85ESect-11.1 P-86ESect-11.1 P-87ESect-11.1 P-88ESect-11.1 P-89ESect-11.1 P-90ESect-11.1 P-91ESect-11.1 P-92ESect-11.1 P-93ESect-11.2 P-1ESect-11.2 P-2ESect-11.2 P-3ESect-11.2 P-4ESect-11.2 P-5ESect-11.2 P-6ESect-11.2 P-7ESect-11.2 P-8ESect-11.2 P-9ESect-11.2 P-10ESect-11.2 P-11ESect-11.2 P-12ESect-11.2 P-13ESect-11.2 P-14ESect-11.2 P-15ESect-11.2 P-16ESect-11.2 P-17ESect-11.2 P-18ESect-11.2 P-19ESect-11.2 P-20ESect-11.2 P-21ESect-11.2 P-22ESect-11.2 P-23ESect-11.2 P-24ESect-11.2 P-25ESect-11.2 P-26ESect-11.2 P-27ESect-11.2 P-28ESect-11.2 P-29ESect-11.2 P-30ESect-11.2 P-31ESect-11.2 P-32ESect-11.2 P-33ESect-11.2 P-34ESect-11.2 P-35ESect-11.2 P-36ESect-11.2 P-37ESect-11.2 P-38ESect-11.2 P-39ESect-11.2 P-40ESect-11.2 P-41ESect-11.2 P-42ESect-11.2 P-43ESect-11.2 P-44ESect-11.2 P-45ESect-11.2 P-46ESect-11.2 P-47ESect-11.2 P-48ESect-11.2 P-49ESect-11.2 P-50ESect-11.2 P-51ESect-11.2 P-52ESect-11.2 P-53ESect-11.2 P-54ESect-11.2 P-55ESect-11.2 P-56ESect-11.2 P-57ESect-11.2 P-58ESect-11.2 P-59ESect-11.2 P-60ESect-11.2 P-61ESect-11.2 P-62ESect-11.2 P-63ESect-11.2 P-64ESect-11.2 P-67ESect-11.2 P-68ESect-11.2 P-69ESect-11.2 P-70ESect-11.2 P-71ESect-11.2 P-72ESect-11.2 P-73ESect-11.2 P-74ESect-11.2 P-75ESect-11.2 P-76ESect-11.2 P-77ESect-11.2 P-78ESect-11.2 P-79ESect-11.2 P-80ESect-11.2 P-81ESect-11.2 P-82ESect-11.2 P-83ESect-11.2 P-84ESect-11.2 P-85ESect-11.2 P-86ESect-11.2 P-87ESect-11.2 P-88ESect-11.2 P-89ESect-11.2 P-90ESect-11.2 P-91ESect-11.2 P-92ESect-11.3 P-1ESect-11.3 P-2ESect-11.3 P-3ESect-11.3 P-4ESect-11.3 P-5ESect-11.3 P-6ESect-11.3 P-7ESect-11.3 P-8ESect-11.3 P-9ESect-11.3 P-10ESect-11.3 P-11ESect-11.3 P-12ESect-11.3 P-13ESect-11.3 P-14ESect-11.3 P-15ESect-11.3 P-16ESect-11.3 P-17ESect-11.3 P-18ESect-11.3 P-19ESect-11.3 P-20ESect-11.3 P-21ESect-11.3 P-22ESect-11.3 P-23ESect-11.3 P-24ESect-11.3 P-25ESect-11.3 P-26ESect-11.3 P-27ESect-11.3 P-28ESect-11.3 P-29ESect-11.3 P-30ESect-11.3 P-31ESect-11.3 P-32ESect-11.3 P-33ESect-11.3 P-34ESect-11.3 P-35ESect-11.3 P-36ESect-11.3 P-37ESect-11.3 P-38ESect-11.3 P-39ESect-11.3 P-40ESect-11.3 P-41ESect-11.3 P-43ESect-11.3 P-44ESect-11.3 P-45ESect-11.3 P-46ESect-11.4 P-1ESect-11.4 P-2ESect-11.4 P-3ESect-11.4 P-4ESect-11.4 P-5ESect-11.4 P-6ESect-11.4 P-7ESect-11.4 P-8ESect-11.4 P-9ESect-11.4 P-10ESect-11.4 P-11ESect-11.4 P-12ESect-11.4 P-13ESect-11.4 P-14ESect-11.4 P-15ESect-11.4 P-16ESect-11.4 P-17ESect-11.4 P-18ESect-11.4 P-19ESect-11.4 P-20ESect-11.4 P-21ESect-11.4 P-22ESect-11.4 P-23ESect-11.4 P-24ESect-11.4 P-25ESect-11.4 P-26ESect-11.4 P-27ESect-11.4 P-28ESect-11.4 P-29ESect-11.4 P-30ESect-11.4 P-31ESect-11.4 P-32ESect-11.4 P-33ESect-11.4 P-34ESect-11.4 P-35ESect-11.4 P-36ESect-11.4 P-37ESect-11.4 P-38ESect-11.4 P-39ESect-11.4 P-40ESect-11.4 P-41ESect-11.4 P-42ESect-11.4 P-43ESect-11.4 P-44ESect-11.4 P-45ESect-11.4 P-46ESect-11.5 P-1ESect-11.5 P-2ESect-11.5 P-3ESect-11.5 P-4ESect-11.5 P-5ESect-11.5 P-6ESect-11.5 P-7ESect-11.5 P-8ESect-11.5 P-9ESect-11.5 P-10ESect-11.5 P-11ESect-11.5 P-12ESect-11.5 P-13ESect-11.5 P-14ESect-11.5 P-15ESect-11.5 P-16ESect-11.5 P-17ESect-11.5 P-18ESect-11.5 P-19ESect-11.5 P-20ESect-11.5 P-21ESect-11.5 P-22ESect-11.5 P-23ESect-11.5 P-24ESect-11.5 P-25ESect-11.5 P-26ESect-11.5 P-27ESect-11.5 P-28ESect-11.5 P-29ESect-11.5 P-30ESect-11.5 P-31ESect-11.5 P-32ESect-11.5 P-33ESect-11.5 P-34ESect-11.5 P-35ESect-11.5 P-36ESect-11.6 P-1ESect-11.6 P-2ESect-11.6 P-3ESect-11.6 P-4ESect-11.6 P-5ESect-11.6 P-6ESect-11.6 P-7ESect-11.6 P-8ESect-11.6 P-9ESect-11.6 P-10ESect-11.6 P-11ESect-11.6 P-12ESect-11.6 P-13ESect-11.6 P-14ESect-11.6 P-15ESect-11.6 P-16ESect-11.6 P-17ESect-11.6 P-18ESect-11.6 P-19ESect-11.6 P-20ESect-11.6 P-21ESect-11.6 P-22ESect-11.6 P-23ESect-11.6 P-24ESect-11.6 P-25ESect-11.6 P-26ESect-11.6 P-27ESect-11.6 P-28ESect-11.6 P-29ESect-11.6 P-30ESect-11.6 P-31ESect-11.6 P-32ESect-11.6 P-33ESect-11.6 P-34ESect-11.6 P-35ESect-11.6 P-36ESect-11.6 P-37ESect-11.6 P-38ESect-11.6 P-39ESect-11.6 P-40ESect-11.6 P-41ESect-11.6 P-42ESect-11.6 P-43ESect-11.6 P-44ESect-11.6 P-45ESect-11.6 P-46ESect-11.6 P-47ESect-11.6 P-48ESect-11.6 P-49ESect-11.6 P-50ESect-11.6 P-51ESect-11.6 P-52ESect-11.6 P-53ESect-11.7 P-1ESect-11.7 P-2ESect-11.7 P-3ESect-11.7 P-4ESect-11.7 P-5ESect-11.7 P-6ESect-11.7 P-7ESect-11.7 P-8ESect-11.7 P-9ESect-11.7 P-10ESect-11.7 P-11ESect-11.7 P-12ESect-11.7 P-13ESect-11.7 P-14ESect-11.7 P-15ESect-11.7 P-16ESect-11.7 P-17ESect-11.7 P-18ESect-11.7 P-19ESect-11.7 P-20ESect-11.7 P-21ESect-11.7 P-22ESect-11.7 P-23ESect-11.7 P-24ESect-11.7 P-25ESect-11.7 P-26ESect-11.7 P-27ESect-11.7 P-28ESect-11.7 P-29ESect-11.7 P-30ESect-11.7 P-31ESect-11.7 P-32ESect-11.7 P-33ESect-11.7 P-34ESect-11.7 P-35ESect-11.7 P-36ESect-11.7 P-37ESect-11.7 P-38ESect-11.8 P-1ESect-11.8 P-2ESect-11.8 P-3ESect-11.8 P-4ESect-11.8 P-5ESect-11.8 P-6ESect-11.8 P-7ESect-11.8 P-8ESect-11.8 P-9ESect-11.8 P-10ESect-11.8 P-11ESect-11.8 P-12ESect-11.8 P-13ESect-11.8 P-14ESect-11.8 P-15ESect-11.8 P-16ESect-11.8 P-17ESect-11.8 P-18ESect-11.8 P-19ESect-11.8 P-20ESect-11.8 P-21ESect-11.8 P-22ESect-11.8 P-23ESect-11.8 P-24ESect-11.8 P-25ESect-11.8 P-26ESect-11.8 P-27ESect-11.8 P-28ESect-11.8 P-29ESect-11.8 P-30ESect-11.8 P-31ESect-11.8 P-32ESect-11.8 P-33ESect-11.8 P-34ESect-11.8 P-37ESect-11.8 P-38ESect-11.8 P-39ESect-11.8 P-40ESect-11.8 P-41ESect-11.8 P-42ESect-11.9 P-1ESect-11.9 P-2ESect-11.9 P-3ESect-11.9 P-4ESect-11.9 P-5ESect-11.9 P-6ESect-11.9 P-7ESect-11.9 P-8ESect-11.9 P-9ESect-11.9 P-10ESect-11.9 P-11ESect-11.9 P-12ESect-11.9 P-13ESect-11.9 P-14ESect-11.9 P-15ESect-11.9 P-16ESect-11.9 P-17ESect-11.9 P-18ESect-11.9 P-19ESect-11.9 P-20ESect-11.9 P-21ESect-11.9 P-22ESect-11.9 P-23ESect-11.9 P-24ESect-11.9 P-25ESect-11.9 P-26ESect-11.9 P-27ESect-11.9 P-28ESect-11.9 P-29ESect-11.9 P-30ESect-11.9 P-31ESect-11.9 P-32ESect-11.9 P-33ESect-11.9 P-34ESect-11.9 P-35ESect-11.9 P-36ESect-11.9 P-37ESect-11.9 P-38ESect-11.9 P-39ESect-11.9 P-40ESect-11.9 P-41ESect-11.9 P-42ESect-11.10 P-1ESect-11.10 P-2ESect-11.10 P-3ESect-11.10 P-4ESect-11.10 P-5ESect-11.10 P-6ESect-11.10 P-7ESect-11.10 P-8ESect-11.10 P-9ESect-11.10 P-10ESect-11.10 P-11ESect-11.10 P-12ESect-11.10 P-13ESect-11.10 P-14ESect-11.10 P-15ESect-11.10 P-16ESect-11.10 P-17ESect-11.10 P-18ESect-11.10 P-19ESect-11.10 P-20ESect-11.10 P-21ESect-11.10 P-22ESect-11.10 P-23ESect-11.10 P-24ESect-11.10 P-25ESect-11.10 P-26ESect-11.10 P-27ESect-11.10 P-28ESect-11.10 P-29ESect-11.10 P-30ESect-11.10 P-31ESect-11.10 P-32ESect-11.10 P-33ESect-11.10 P-34ESect-11.10 P-35ESect-11.10 P-36ESect-11.10 P-37ESect-11.10 P-38ESect-11.10 P-39ESect-11.10 P-40ESect-11.10 P-41ESect-11.10 P-42ESect-11.10 P-43ESect-11.10 P-44ESect-11.10 P-45ESect-11.10 P-46ESect-11.10 P-47ESect-11.10 P-48ESect-11.10 P-49ESect-11.10 P-50ESect-11.10 P-51ESect-11.10 P-52ESect-11.10 P-53ESect-11.10 P-54ESect-11.10 P-55ESect-11.10 P-56ESect-11.10 P-57ESect-11.10 P-58ESect-11.10 P-59ESect-11.10 P-60ESect-11.10 P-61ESect-11.10 P-62ESect-11.10 P-63ESect-11.10 P-64ESect-11.10 P-65ESect-11.10 P-66ESect-11.10 P-67ESect-11.10 P-68ESect-11.10 P-69ESect-11.10 P-70ESect-11.10 P-71ESect-11.10 P-72ESect-11.10 P-73ESect-11.10 P-74ESect-11.10 P-75ESect-11.10 P-76ESect-11.10 P-77ESect-11.10 P-78ESect-11.10 P-79ESect-11.10 P-80ESect-11.10 P-81ESect-11.10 P-82ESect-11.10 P-83ESect-11.10 P-84ESect-11.10 P-85ESect-11.10 P-86ESect-11.11 P-1ESect-11.11 P-2ESect-11.11 P-3ESect-11.11 P-4ESect-11.11 P-5ESect-11.11 P-6ESect-11.11 P-7ESect-11.11 P-8ESect-11.11 P-9ESect-11.11 P-10ESect-11.11 P-13ESect-11.11 P-14ESect-11.11 P-15ESect-11.11 P-16ESect-11.11 P-17ESect-11.11 P-18ESect-11.11 P-19ESect-11.11 P-20ESect-11.11 P-21ESect-11.11 P-22ESect-11.11 P-23ESect-11.11 P-24ESect-11.11 P-25ESect-11.11 P-26ESect-11.11 P-27ESect-11.11 P-28ESect-11.11 P-29ESect-11.11 P-30ESect-11.11 P-31ESect-11.11 P-32ESect-11.11 P-33ESect-11.11 P-34ESect-11.11 P-35ESect-11.11 P-36ESect-11.11 P-37ESect-11.11 P-38ESect-11.11 P-39ECh-11 P-1RCCCh-11 P-2RCCCh-11 P-3RCCCh-11 P-4RCCCh-11 P-5RCCCh-11 P-6RCCCh-11 P-7RCCCh-11 P-8RCCCh-11 P-9RCCCh-11 P-10RCCCh-11 P-11RCCCh-11 P-12RCCCh-11 P-1RQCh-11 P-2RQCh-11 P-3RQCh-11 P-4RQCh-11 P-5RQCh-11 P-6RQCh-11 P-7RQCh-11 P-8RQCh-11 P-9RQCh-11 P-10RQCh-11 P-11RQCh-11 P-12RQCh-11 P-13RQCh-11 P-14RQCh-11 P-15RQCh-11 P-16RQCh-11 P-17RQCh-11 P-18RQCh-11 P-19RQCh-11 P-20RQCh-11 P-21RQCh-11 P-22RQCh-11 P-1RECh-11 P-2RECh-11 P-3RECh-11 P-4RECh-11 P-5RECh-11 P-6RECh-11 P-7RECh-11 P-8RECh-11 P-9RECh-11 P-10RECh-11 P-11RECh-11 P-12RECh-11 P-13RECh-11 P-14RECh-11 P-15RECh-11 P-16RECh-11 P-17RECh-11 P-18RECh-11 P-19RECh-11 P-20RECh-11 P-21RECh-11 P-22RECh-11 P-23RECh-11 P-24RECh-11 P-25RECh-11 P-26RECh-11 P-27RECh-11 P-28RECh-11 P-29RECh-11 P-30RECh-11 P-31RECh-11 P-32RECh-11 P-33RECh-11 P-34RECh-11 P-35RECh-11 P-36RECh-11 P-37RECh-11 P-38RECh-11 P-39RECh-11 P-40RECh-11 P-41RECh-11 P-42RECh-11 P-43RECh-11 P-44RECh-11 P-45RECh-11 P-46RECh-11 P-47RECh-11 P-48RECh-11 P-49RECh-11 P-50RECh-11 P-51RECh-11 P-52RECh-11 P-53RECh-11 P-54RECh-11 P-55RECh-11 P-56RECh-11 P-57RECh-11 P-58RECh-11 P-59RECh-11 P-60RECh-11 P-61RECh-11 P-62RECh-11 P-1PCh-11 P-2PCh-11 P-3PCh-11 P-4PCh-11 P-5PCh-11 P-6PCh-11 P-7PCh-11 P-8PCh-11 P-9PCh-11 P-10PCh-11 P-11PCh-11 P-12PCh-11 P-13PCh-11 P-14PCh-11 P-15PCh-11 P-16PCh-11 P-17PCh-11 P-18PCh-11 P-19PCh-11 P-20PCh-11 P-21PCh-11 P-22PCh-11 P-23PCh-11 P-24PCh-11 P-25PCh-11 P-26P

Additional Math Solutions

Find more solutions based on key concepts

Show solutions add

What is the complex conjugate of a complex number a + bi?

Precalculus: Mathematics for Calculus (Standalone Book)

In Exercises 1728, use the logarithm identities to obtain the missing quantity.

Finite Mathematics and Applied Calculus (MindTap Course List)

For the following set of stores, find the value of each expression: a. X b. (X) c. (X 3) d. (X 3) X 4 5 2 1 3

Essentials of Statistics for The Behavioral Sciences (MindTap Course List)

Total Global Mobile Data Traffic In a 2009 report, equipment maker Cisco forecast the total global mobile data ...

Applied Calculus for the Managerial, Life, and Social Sciences: A Brief Approach

Simplify each radical expression. (32)2+(1x)2

Trigonometry (MindTap Course List)

The arc length function for y = x2, 1 x 3 is s(x) = a) 1x1+4x2dx b) 1x1+4t2dt c) 1x1+t4dt d) 1x1+4t4dt

Study Guide for Stewart's Single Variable Calculus: Early Transcendentals, 8th