2003 AIME II Problema 8

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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.

Respuesta: 348
Conceptos:sucesión aritméticacuadráticasistema de ecuaciones
Nivel de dificultad: 2340
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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