2014 AIME II Problema 2

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 2 del 2014 AIME II, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2014 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:Diagrama de Vennprobabilidad condicional

Nivel de dificultad: 2110

2.

Arnold está estudiando la prevalencia de tres factores de riesgo para la salud, denotados por A,A, B,B, y C,C, dentro de una población de hombres. Para cada uno de los tres factores, la probabilidad de que un hombre elegido al azar de la población tenga solo este factor de riesgo (y ninguno de los otros) es 0.1.0.1. Para cualesquiera dos de los tres factores, la probabilidad de que un hombre elegido al azar tenga exactamente estos dos factores de riesgo (pero no el tercero) es 0.14.0.14. La probabilidad de que un hombre elegido al azar tenga los tres factores de riesgo, dado que tiene AA y B,B, es 13.\frac{1}{3}. La probabilidad de que un hombre no tenga ninguno de los tres factores de riesgo dado que no tiene el factor de riesgo AA es pq,\frac{p}{q}, donde pp y qq son enteros positivos primos entre sí. Halla p+q.p + q.

Arnold is studying the prevalence of three health risk factors, denoted by A,A, B,B, and C,C, within a population of men. For each of the three factors, the probability that a randomly selected man in the population has only this risk factor (and none of the others) is 0.1.0.1. For any two of the three factors, the probability that a randomly selected man has exactly these two risk factors (but not the third) is 0.14.0.14. The probability that a randomly selected man has all three risk factors, given that he has AA and B,B, is 13.\frac{1}{3}. The probability that a man has none of the three risk factors given that he does not have risk factor AA is pq,\frac{p}{q}, where pp and qq are relatively prime positive integers. Find p+q.p + q.

Solución:

Toma una población de 100100 hombres y completa un diagrama de Venn. Cada una de las tres regiones de exactamente-uno contiene 1010 hombres, y cada una de las tres regiones de exactamente-dos contiene 14.14. Si xx hombres tienen los tres factores, entonces los hombres que tienen tanto AA como BB suman x+14,x + 14, así que la probabilidad condicional dada dice xx+14=13,\frac{x}{x + 14} = \frac{1}{3}, lo que da x=7.x = 7.

La unión de los tres conjuntos contiene por tanto 310+314+7=793 \cdot 10 + 3 \cdot 14 + 7 = 79 hombres, dejando 2121 sin ningún factor de riesgo. Los hombres con el factor de riesgo AA suman 10+14+14+7=45,10 + 14 + 14 + 7 = 45, así que 5555 hombres no tienen A.A.

La probabilidad buscada es 2155,\frac{21}{55}, que está en su forma más simple, así que p+q=21+55=76.p + q = 21 + 55 = 76.

Take a population of 100100 men and fill in a Venn diagram. Each of the three exactly-one regions contains 1010 men, and each of the three exactly-two regions contains 14.14. If xx men have all three factors, then the men with both AA and BB number x+14,x + 14, so the given conditional probability says xx+14=13,\frac{x}{x + 14} = \frac{1}{3}, giving x=7.x = 7.

The union of the three sets therefore contains 310+314+7=793 \cdot 10 + 3 \cdot 14 + 7 = 79 men, leaving 2121 with no risk factor. The men with risk factor AA number 10+14+14+7=45,10 + 14 + 14 + 7 = 45, so 5555 men do not have A.A.

The desired probability is 2155,\frac{21}{55}, which is in lowest terms, so p+q=21+55=76.p + q = 21 + 55 = 76.

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