2009 AIME II Problema 2

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 2 del 2009 AIME II, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2009 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:logaritmoexponente

Nivel de dificultad: 2150

2.

Supongamos que a,a, b,b, y cc son números reales positivos tales que alog37=27,a^{\log_3 7} = 27, blog711=49,b^{\log_7 11} = 49, y clog1125=11.c^{\log_{11} 25} = \sqrt{11}. Halla a(log37)2+b(log711)2+c(log1125)2.a^{(\log_3 7)^2} + b^{(\log_7 11)^2} + c^{(\log_{11} 25)^2}.

Suppose that a,a, b,b, and cc are positive real numbers such that alog37=27,a^{\log_3 7} = 27, blog711=49,b^{\log_7 11} = 49, and clog1125=11.c^{\log_{11} 25} = \sqrt{11}. Find a(log37)2+b(log711)2+c(log1125)2.a^{(\log_3 7)^2} + b^{(\log_7 11)^2} + c^{(\log_{11} 25)^2}.

Solución:

Por la regla de la potencia de una potencia, a(log37)2=(alog37)log37=27log37=(3log37)3=73=343. \begin{aligned} a^{(\log_3 7)^2} &= \left(a^{\log_3 7}\right)^{\log_3 7} = 27^{\log_3 7} \\ &= \left(3^{\log_3 7}\right)^3 = 7^3 = 343. \end{aligned}

De la misma manera, b(log711)2=49log711=(7log711)2=112=121, \begin{aligned} b^{(\log_7 11)^2} &= 49^{\log_7 11} = \left(7^{\log_7 11}\right)^2 \\ &= 11^2 = 121, \end{aligned} y c(log1125)2=(11)log1125=(11log1125)1/2=251/2=5. \begin{aligned} c^{(\log_{11} 25)^2} &= \left(\sqrt{11}\right)^{\log_{11} 25} \\ &= \left(11^{\log_{11} 25}\right)^{1/2} \\ &= 25^{1/2} = 5. \end{aligned}

La suma es 343+121+5=469.343 + 121 + 5 = 469.

By the power rule for exponents, a(log37)2=(alog37)log37=27log37=(3log37)3=73=343. \begin{aligned} a^{(\log_3 7)^2} &= \left(a^{\log_3 7}\right)^{\log_3 7} = 27^{\log_3 7} \\ &= \left(3^{\log_3 7}\right)^3 = 7^3 = 343. \end{aligned}

In the same way, b(log711)2=49log711=(7log711)2=112=121, \begin{aligned} b^{(\log_7 11)^2} &= 49^{\log_7 11} = \left(7^{\log_7 11}\right)^2 \\ &= 11^2 = 121, \end{aligned} and c(log1125)2=(11)log1125=(11log1125)1/2=251/2=5. \begin{aligned} c^{(\log_{11} 25)^2} &= \left(\sqrt{11}\right)^{\log_{11} 25} \\ &= \left(11^{\log_{11} 25}\right)^{1/2} \\ &= 25^{1/2} = 5. \end{aligned}

The sum is 343+121+5=469.343 + 121 + 5 = 469.

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El Problema 2 en otros años