1992 AIME Problema 14

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Todos los problemas se usan con el permiso legal oficial de la Mathematical Association of America (MAA).

14.

En el triángulo ABC,ABC, los puntos A,A', BB' y CC' están sobre los lados BC,BC, ACAC y AB,AB, respectivamente. Dado que AA,AA', BBBB' y CCCC' concurren en el punto O,O, y que AOOA+BOOB+COOC=92,\frac{AO}{OA'}+\frac{BO}{OB'}+\frac{CO}{OC'}=92, halla AOOABOOBCOOC.\frac{AO}{OA'}\cdot\frac{BO}{OB'}\cdot\frac{CO}{OC'}.

In triangle ABC,ABC, A,A', B,B', and CC' are on the sides BC,BC, AC,AC, and AB,AB, respectively. Given that AA,AA', BB,BB', and CCCC' are concurrent at the point O,O, and that AOOA+BOOB+COOC=92,\frac{AO}{OA'}+\frac{BO}{OB'}+\frac{CO}{OC'}=92, find AOOABOOBCOOC.\frac{AO}{OA'}\cdot\frac{BO}{OB'}\cdot\frac{CO}{OC'}.

Respuesta: 94
Conceptos:puntos de masarazón y proporciónmanipulación algebraica
Nivel de dificultad: 2350
Pista pequeña:

Sean (α,β,γ)(\alpha,\beta,\gamma) las coordenadas baricéntricas normalizadas de OO

Let (α,β,γ)(\alpha,\beta,\gamma) be normalized barycentric coordinates of OO

Pista grande:

Escribe las tres razones como 1αα\frac{1-\alpha}{\alpha}, 1ββ\frac{1-\beta}{\beta} y 1γγ\frac{1-\gamma}{\gamma}

Write the three ratios as 1αα\frac{1-\alpha}{\alpha}, 1ββ\frac{1-\beta}{\beta}, and 1γγ\frac{1-\gamma}{\gamma}

Solución:

Sean α+β+γ=1\alpha+\beta+\gamma=1 las coordenadas baricéntricas de O.O. Entonces x=AOOA=β+γα,y=BOOB=γ+αβ,z=COOC=α+βγ.\begin{aligned}x=\frac{AO}{OA'}&=\frac{\beta+\gamma}{\alpha},\\y=\frac{BO}{OB'}&=\frac{\gamma+\alpha}{\beta},\\z=\frac{CO}{OC'}&=\frac{\alpha+\beta}{\gamma}.\end{aligned} Al desarrollar ambos lados y usar α+β+γ=1\alpha+\beta+\gamma=1, se obtiene la identidad xyz=x+y+z+2.xyz=x+y+z+2. Como x+y+z=92,x+y+z=92, el producto pedido es 94.94.

Let α+β+γ=1\alpha+\beta+\gamma=1 be the barycentric coordinates of O.O. Then x=AOOA=β+γα,y=BOOB=γ+αβ,z=COOC=α+βγ.\begin{aligned}x=\frac{AO}{OA'}&=\frac{\beta+\gamma}{\alpha},\\y=\frac{BO}{OB'}&=\frac{\gamma+\alpha}{\beta},\\z=\frac{CO}{OC'}&=\frac{\alpha+\beta}{\gamma}.\end{aligned} Expanding both sides using α+β+γ=1\alpha+\beta+\gamma=1 gives the standard identity xyz=x+y+z+2.xyz=x+y+z+2. Since x+y+z=92,x+y+z=92, the requested product is 94.94.

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