1986 AIME Problema 3

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3.

Si tan⁡x+tan⁡y=25\tan x+\tan y=25 y cot⁡x+cot⁡y=30,\cot x+\cot y=30, ¿cuánto vale tan⁡(x+y)\tan(x+y)?
If tan⁡x+tan⁡y=25\tan x+\tan y=25 and cot⁡x+cot⁡y=30,\cot x+\cot y=30, what is tan⁡(x+y)?\tan(x+y)?
Respuesta: 150
Conceptos:manipulación algebraicaidentidad trigonométrica
Nivel de dificultad: 1700
Pista pequeña:
Expresa la suma de las cotangentes mediante tan⁡x\tan x y tan⁡y\tan y
Express the sum of the cotangents using tan⁡x\tan x and tan⁡y\tan y
Pista grande:
Usa la fórmula de adición de tangentes después de hallar tan⁡xtan⁡y\tan x\tan y
Use the tangent addition formula after finding tan⁡xtan⁡y\tan x\tan y
Solución:
Como cot⁡x+cot⁡y=tan⁡x+tan⁡ytan⁡xtan⁡y, \cot x+\cot y =\frac{\tan x+\tan y}{\tan x\tan y}, las ecuaciones dadas producen tan⁡xtan⁡y=2530=56.\tan x\tan y=\frac{25}{30}=\frac{5}{6}. Por lo tanto, tan⁡(x+y)=tan⁡x+tan⁡y1−tan⁡xtan⁡y=251−56=150. \begin{aligned} \tan(x+y) &=\frac{\tan x+\tan y} {1-\tan x\tan y}\\ &=\frac{25}{1-\frac56}\\ &=150. \end{aligned}
Since cot⁡x+cot⁡y=tan⁡x+tan⁡ytan⁡xtan⁡y, \cot x+\cot y =\frac{\tan x+\tan y}{\tan x\tan y}, the given equations yield tan⁡xtan⁡y=2530=56.\tan x\tan y=\frac{25}{30}=\frac{5}{6}. Therefore tan⁡(x+y)=tan⁡x+tan⁡y1−tan⁡xtan⁡y=251−56=150. \begin{aligned} \tan(x+y) &=\frac{\tan x+\tan y} {1-\tan x\tan y}\\ &=\frac{25}{1-\frac56}\\ &=150. \end{aligned}
Problema 2#2
Examen completo

El Problema 3 en otros años