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\( a(t) \) is the acceleration, \( v(t) \) is the velocity, and \( s(t) \) is the position. Find the missing information. \[ \begin{array}{l}a(t)=2 t \\ v(0)=7 \\ s(3)=31 \\ s(1)=\frac{[?]}{[\square]}\end{array} \]

Ask by Dunn Goodwin. in the United States
Mar 12,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\( s(1) = \frac{25}{3} \)

Solución

We are given the following information: \[ a(t)=2t,\quad v(0)=7,\quad s(3)=31. \] **Step 1. Find \( v(t) \) from \( a(t) \).** Since acceleration is the derivative of velocity, \[ v(t)=\int a(t)\,dt = \int 2t\,dt = t^2 + C. \] Using the initial condition \( v(0)=7 \): \[ v(0)=0^2+C=7 \quad\Rightarrow\quad C=7. \] Thus, \[ v(t)=t^2+7. \] **Step 2. Find \( s(t) \) from \( v(t) \).** Since velocity is the derivative of position, \[ s(t)=\int v(t)\,dt = \int \left(t^2+7\right)dt = \frac{1}{3}t^3+7t + D. \] Using the given condition \( s(3)=31 \): \[ s(3)=\frac{1}{3}(3)^3+7(3)+D = \frac{27}{3}+21+D = 9+21+D=30+D. \] Set equal to 31: \[ 30+D=31 \quad\Rightarrow\quad D=1. \] Thus, \[ s(t)=\frac{1}{3}t^3+7t+1. \] **Step 3. Find the value of \( s(1) \).** Evaluate \( s(1) \): \[ s(1)=\frac{1}{3}(1)^3+7(1)+1=\frac{1}{3}+7+1. \] Combining the terms: \[ s(1)=\frac{1}{3}+8=\frac{1+24}{3}=\frac{25}{3}. \] The missing information is: \[ s(1)=\frac{25}{3}. \]

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To find \( s(1) \), we first need to determine the velocity \( v(t) \) by integrating the acceleration \( a(t) = 2t \): \[ v(t) = \int a(t) \, dt = \int 2t \, dt = t^2 + C \] Using the initial condition \( v(0) = 7 \), we can find the constant \( C \): \[ v(0) = 0^2 + C = 7 \implies C = 7 \] Thus, the velocity function is: \[ v(t) = t^2 + 7 \] Next, we find the position \( s(t) \) by integrating the velocity \( v(t) \): \[ s(t) = \int v(t) \, dt = \int (t^2 + 7) \, dt = \frac{t^3}{3} + 7t + D \] To find the constant \( D \), we use the given condition \( s(3) = 31 \): \[ s(3) = \frac{3^3}{3} + 7 \cdot 3 + D = 31 \] \[ s(3) = 9 + 21 + D = 31 \implies D = 31 - 30 = 1 \] Now, the position function is: \[ s(t) = \frac{t^3}{3} + 7t + 1 \] Finally, we compute \( s(1) \): \[ s(1) = \frac{1^3}{3} + 7 \cdot 1 + 1 = \frac{1}{3} + 7 + 1 = \frac{1}{3} + 8 = \frac{1 + 24}{3} = \frac{25}{3} \] Thus, the missing information is: \[ s(1) = \frac{25}{3} \]

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