1986 AIME Problema 4

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4.

Determina 3x4+2x53x_4+2x_5 si x1,x_1, x2,x_2, x3,x_3, x4,x_4, y x5x_5 satisfacen el sistema 2x1+x2+x3+x4+x5=6,x1+2x2+x3+x4+x5=12,x1+x2+2x3+x4+x5=24,x1+x2+x3+2x4+x5=48,x1+x2+x3+x4+2x5=96. \begin{aligned} 2x_1+x_2+x_3+x_4+x_5&=6,\\ x_1+2x_2+x_3+x_4+x_5&=12,\\ x_1+x_2+2x_3+x_4+x_5&=24,\\ x_1+x_2+x_3+2x_4+x_5&=48,\\ x_1+x_2+x_3+x_4+2x_5&=96. \end{aligned}

Determine 3x4+2x53x_4+2x_5 if x1,x_1, x2,x_2, x3,x_3, x4,x_4, and x5x_5 satisfy the system 2x1+x2+x3+x4+x5=6,x1+2x2+x3+x4+x5=12,x1+x2+2x3+x4+x5=24,x1+x2+x3+2x4+x5=48,x1+x2+x3+x4+2x5=96. \begin{aligned} 2x_1+x_2+x_3+x_4+x_5&=6,\\ x_1+2x_2+x_3+x_4+x_5&=12,\\ x_1+x_2+2x_3+x_4+x_5&=24,\\ x_1+x_2+x_3+2x_4+x_5&=48,\\ x_1+x_2+x_3+x_4+2x_5&=96. \end{aligned}

Respuesta: 181
Conceptos:manipulación algebraicasistema de ecuaciones
Nivel de dificultad: 1760
Pista pequeña:

Sea S=x1+x2+x3+x4+x5S=x_1+x_2+x_3+x_4+x_5

Let S=x1+x2+x3+x4+x5S=x_1+x_2+x_3+x_4+x_5

Pista grande:

Cada ecuación tiene la forma S+xi=S+x_i= una constante

Each equation has the form S+xi=S+x_i= a constant

Solución:

Sea S=x1+x2+x3+x4+x5.S=x_1+x_2+x_3+x_4+x_5. Las cinco ecuaciones dicen que S+xiS+x_i es igual a 6,6, 12,12, 24,24, 48,48, y 96,96, respectivamente. Al sumarlas se obtiene 6S=6+12+24+48+96=186, \begin{aligned} 6S&=6+12+24+48+96\\ &=186, \end{aligned} así que S=31.S=31. Por tanto, x4=4831=17x_4=48-31=17 y x5=9631=65.x_5=96-31=65. El valor pedido es 3(17)+2(65)=181.3(17)+2(65)=181.

Put S=x1+x2+x3+x4+x5.S=x_1+x_2+x_3+x_4+x_5. The five equations say that S+xiS+x_i equals 6,6, 12,12, 24,24, 48,48, 96,96, respectively. Adding them gives 6S=6+12+24+48+96=186, \begin{aligned} 6S&=6+12+24+48+96\\ &=186, \end{aligned} so S=31.S=31. Hence x4=4831=17x_4=48-31=17 and x5=9631=65.x_5=96-31=65. The requested value is 3(17)+2(65)=181.3(17)+2(65)=181.

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