2003 AIME II Problema 8

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 8 del 2003 AIME II, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2003 AIME II, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:sucesión aritméticacuadráticasistema de ecuaciones

Nivel de dificultad: 2340

8.

Halla el octavo término de la sucesión 1440,1440, 1716,1716, 1848,,1848, \ldots, cuyos términos se forman multiplicando los términos correspondientes de dos sucesiones aritméticas.

Find the eighth term of the sequence 1440,1440, 1716,1716, 1848,,1848, \ldots, whose terms are formed by multiplying the corresponding terms of two arithmetic sequences.

Solución:

El nn-ésimo término de una sucesión aritmética es lineal en n,n, así que el producto de los términos correspondientes de dos sucesiones aritméticas es una cuadrática tn=an2+bn+c.t_n = an^2 + bn + c. Indexando los términos dados con n=0,1,2:n = 0, 1, 2: c=1440,a+b+c=1716,4a+2b+c=1848, \begin{aligned} c &= 1440, \\ a + b + c &= 1716, \\ 4a + 2b + c &= 1848, \end{aligned} que dan a+b=276a + b = 276 y 2a+b=204,2a + b = 204, así que a=72,a = -72, b=348,b = 348, c=1440.c = 1440.

El octavo término es t7=7249t_7 = -72 \cdot 49 +3487+ 348 \cdot 7 +1440=348.+ 1440 = 348. (En efecto tn=(18024n)(8+3n),t_n = (180 - 24n)(8 + 3n), un producto de dos sucesiones aritméticas que coincide con los términos dados.)

The nnth term of an arithmetic sequence is linear in n,n, so the product of corresponding terms of two arithmetic sequences is a quadratic tn=an2+bn+c.t_n = an^2 + bn + c. Indexing the given terms by n=0,1,2:n = 0, 1, 2: c=1440,a+b+c=1716,4a+2b+c=1848, \begin{aligned} c &= 1440, \\ a + b + c &= 1716, \\ 4a + 2b + c &= 1848, \end{aligned} which give a+b=276a + b = 276 and 2a+b=204,2a + b = 204, so a=72,a = -72, b=348,b = 348, c=1440.c = 1440.

The eighth term is t7=7249t_7 = -72 \cdot 49 +3487+ 348 \cdot 7 +1440=348.+ 1440 = 348. (Indeed tn=(18024n)(8+3n),t_n = (180 - 24n)(8 + 3n), a product of two arithmetic sequences matching the given terms.)

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