2004 AIME I Problema 5

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 5 del 2004 AIME I, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2004 AIME I, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:razón y proporcióndesigualdadargumento extremal

Nivel de dificultad: 2480

5.

Alpha y Beta participaron en una competencia de resolución de problemas de dos días. Al final del segundo día, cada uno había intentado preguntas por un total de 500500 puntos. Alpha obtuvo 160160 puntos de los 300300 que intentó el primer día, y obtuvo 140140 puntos de los 200200 que intentó el segundo día. Beta, que no intentó 300300 puntos el primer día, obtuvo una puntuación entera positiva cada uno de los dos días, y la razón de éxito diaria de Beta (puntos obtenidos dividido entre puntos intentados) cada día fue menor que la de Alpha ese día. La razón de éxito de Alpha en los dos días fue 300/500=3/5.300/500 = 3/5. La mayor razón de éxito en dos días que Beta pudo haber logrado es m/n,m/n, donde mm y nn son enteros positivos primos entre sí. ¿Cuánto vale m+nm + n?

Alpha and Beta both took part in a two-day problem-solving competition. At the end of the second day, each had attempted questions worth a total of 500500 points. Alpha scored 160160 points out of 300300 points attempted on the first day, and scored 140140 points out of 200200 points attempted on the second day. Beta, who did not attempt 300300 points on the first day, had a positive integer score on each of the two days, and Beta's daily success ratio (points scored divided by points attempted) on each day was less than Alpha's on that day. Alpha's two-day success ratio was 300/500=3/5.300/500 = 3/5. The largest possible two-day success ratio that Beta could have achieved is m/n,m/n, where mm and nn are relatively prime positive integers. What is m+n?m + n?

Solución:

Las razones diarias de Alpha fueron 160300=815\frac{160}{300} = \frac{8}{15} y 140200=710.\frac{140}{200} = \frac{7}{10}. Como 815<710,\frac{8}{15} \lt \frac{7}{10}, la puntuación de Beta fue menor que 710\frac{7}{10} de los puntos intentados cada día, así que la puntuación total de Beta fue menor que 710500=350,\frac{7}{10} \cdot 500 = 350, por lo tanto a lo sumo 349.349.

Un total de 349349 es alcanzable: Beta puede obtener 11 de 22 puntos intentados el primer día (y 12<815\frac{1}{2} \lt \frac{8}{15}) y 348348 de 498498 el segundo día (y 348498<710\frac{348}{498} \lt \frac{7}{10} porque 3480<34863480 \lt 3486).

Así que la mayor razón posible de Beta en dos días es 349500,\frac{349}{500}, que está en su mínima expresión ya que 349349 es primo, y m+n=349+500=849.m + n = 349 + 500 = 849.

Alpha's daily ratios were 160300=815\frac{160}{300} = \frac{8}{15} and 140200=710.\frac{140}{200} = \frac{7}{10}. Since 815<710,\frac{8}{15} \lt \frac{7}{10}, Beta's score was less than 710\frac{7}{10} of the points attempted on each day, so Beta's total score was less than 710500=350,\frac{7}{10} \cdot 500 = 350, hence at most 349.349.

A total of 349349 is achievable: Beta can score 11 out of 22 points attempted on day one (and 12<815\frac{1}{2} \lt \frac{8}{15}) and 348348 out of 498498 on day two (and 348498<710\frac{348}{498} \lt \frac{7}{10} because 3480<34863480 \lt 3486).

So Beta's largest possible two-day ratio is 349500,\frac{349}{500}, which is in lowest terms since 349349 is prime, and m+n=349+500=849.m + n = 349 + 500 = 849.

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