2010 AIME II Problema 5

Intenta el Problema 5 del 2010 AIME II a continuación y luego compara tu respuesta con la solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2010 AIME II, o revisar la clave de respuestas.

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5.

Los números positivos x,x, y,y, y zz satisfacen xyz=1081xyz = 10^{81} y (log⁡10x)(log⁡10yz)(\log_{10} x)(\log_{10} yz) +(log⁡10y)(log⁡10z)=468.+ (\log_{10} y)(\log_{10} z) = 468. Halla (log⁡10x)2+(log⁡10y)2+(log⁡10z)2.\small \sqrt{(\log_{10} x)^2 + (\log_{10} y)^2 + (\log_{10} z)^2}.
Positive numbers x,x, y,y, and zz satisfy xyz=1081xyz = 10^{81} and (log⁡10x)(log⁡10yz)(\log_{10} x)(\log_{10} yz) +(log⁡10y)(log⁡10z)=468.+ (\log_{10} y)(\log_{10} z) = 468. Find (log⁡10x)2+(log⁡10y)2+(log⁡10z)2.\small \sqrt{(\log_{10} x)^2 + (\log_{10} y)^2 + (\log_{10} z)^2}.
Respuesta: 75
Conceptos:logaritmomanipulación algebraica
Nivel de dificultad: 2170
Pista pequeña:
Sea a=log⁡10x,a = \log_{10} x, b=log⁡10y,b = \log_{10} y, c=log⁡10z:c = \log_{10} z: entonces a+b+c=81a + b + c = 81 y la segunda condición dice ab+ac+bc=468.ab + ac + bc = 468.
Let a=log⁡10x,a = \log_{10} x, b=log⁡10y,b = \log_{10} y, c=log⁡10z:c = \log_{10} z: then a+b+c=81a + b + c = 81 and the second condition says ab+ac+bc=468ab + ac + bc = 468
Pista grande:
Usa (a+b+c)2(a + b + c)^2 =a2+b2+c2= a^2 + b^2 + c^2 +2(ab+ac+bc).+ 2(ab + ac + bc).
Use (a+b+c)2(a + b + c)^2 =a2+b2+c2= a^2 + b^2 + c^2 +2(ab+ac+bc)+ 2(ab + ac + bc)
Solución:
Sea a=log⁡10x,a = \log_{10} x, b=log⁡10y,b = \log_{10} y, y c=log⁡10z.c = \log_{10} z. Tomando logaritmos en xyz=1081xyz = 10^{81} se obtiene a+b+c=81.a + b + c = 81. Como log⁡10yz=b+c,\log_{10} yz = b + c, la segunda condición es a(b+c)+bc=ab+ac+bca(b + c) + bc = ab + ac + bc =468.= 468.
Elevando al cuadrado la suma, a2+b2+c2=(a+b+c)2−2(ab+ac+bc)=812−2⋅468=6561−936=5625, \begin{aligned} a^2 + b^2 + c^2 &= (a + b + c)^2 \\ &\quad {}- 2(ab + ac + bc) \\ &= 81^2 - 2 \cdot 468 \\ &= 6561 - 936 \\ &= 5625, \end{aligned} así que el valor pedido es 5625=75.\sqrt{5625} = 75.
Let a=log⁡10x,a = \log_{10} x, b=log⁡10y,b = \log_{10} y, and c=log⁡10z.c = \log_{10} z. Taking logs of xyz=1081xyz = 10^{81} gives a+b+c=81.a + b + c = 81. Since log⁡10yz=b+c,\log_{10} yz = b + c, the second condition is a(b+c)+bc=ab+ac+bca(b + c) + bc = ab + ac + bc =468.= 468.
Squaring the sum, a2+b2+c2=(a+b+c)2−2(ab+ac+bc)=812−2⋅468=6561−936=5625, \begin{aligned} a^2 + b^2 + c^2 &= (a + b + c)^2 \\ &\quad {}- 2(ab + ac + bc) \\ &= 81^2 - 2 \cdot 468 \\ &= 6561 - 936 \\ &= 5625, \end{aligned} so the requested value is 5625=75.\sqrt{5625} = 75.
Problema 4#4
Examen completo

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