Soluciones del 2011 AMC 10B

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

1.

¿Cuál es el valor de la siguiente expresión? 2+4+61+3+51+3+52+4+6\dfrac{2+4+6}{1+3+5} - \dfrac{1+3+5}{2+4+6}

What is the value of the following expression? 2+4+61+3+51+3+52+4+6\dfrac{2+4+6}{1+3+5} - \dfrac{1+3+5}{2+4+6}

1-1

536\dfrac{5}{36}

712\dfrac{7}{12}

14760\dfrac{147}{60}

433\dfrac{43}{3}

Conceptos:fracciónorden de las operaciones
Nivel de dificultad: 660
Pista pequeña:

Suma primero los números pares y los impares.

Add the even numbers and odd numbers first

Pista grande:

La expresión se convierte en 129912\frac{12}{9}-\frac{9}{12}.

The expression becomes 129912\frac{12}{9}-\frac{9}{12}

Solución:

Resolviendo directamente: 2+4+61+3+51+3+52+4+6=129912=1612912=712.\begin{aligned} &\dfrac{2+4+6}{1+3+5} - \dfrac{1+3+5}{2+4+6} \\ &= \dfrac{12}9 - \dfrac 9{12} \\ &= \dfrac {16}{12} - \dfrac 9{12} \\ &=\dfrac 7{12}. \end{aligned}

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Simply solving directly: 2+4+61+3+51+3+52+4+6=129912=1612912=712.\begin{aligned} &\dfrac{2+4+6}{1+3+5} - \dfrac{1+3+5}{2+4+6} \\ &= \dfrac{12}9 - \dfrac 9{12} \\ &= \dfrac {16}{12} - \dfrac 9{12} \\ &=\dfrac 7{12}. \end{aligned}

Thus, the correct answer is C .

2.

Las notas de Josanna hasta ahora son 90,90, 80,80, 70,70, 60,60, y 85.85. Su objetivo es subir su promedio de exámenes al menos 33 puntos con su próximo examen. ¿Cuál es la nota mínima que necesitaría para lograr este objetivo?

Josanna’s test scores to date are 90,90, 80,80, 70,70, 60,60, and 85.85. Her goal is to raise her test average at least 33 points with her next test. What is the minimum test score she would need to accomplish this goal?

8080

8282

8585

9090

9595

Nivel de dificultad: 870
Pista pequeña:

Halla la suma actual de las notas y el promedio objetivo.

Find the current total score and target average

Pista grande:

La sexta nota debe llevar la suma total a 6806\cdot80.

The sixth score must bring the total to 6806\cdot80

Solución:

Su promedio actual es 90+80+70+60+855=77,\dfrac{90+80+70+60+85}5 = 77, y la suma de sus notas es 385.385. El promedio deseado es 80,80, así que la suma requerida es 806.80\cdot 6. Por lo tanto, la nota mínima es 806385=95.80\cdot 6-385 = 95.

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

Her current average is 90+80+70+60+855=77,\dfrac{90+80+70+60+85}5 = 77, and the sum of her scores is 385.385. The desired average is then 80,80, so the sum of scores required is 806.80\cdot 6. Therefore, the answer is 806385=95.80\cdot 6-385 = 95.

Thus, the correct answer is E .

3.

En una tienda, cuando una longitud se reporta como xx pulgadas significa que es de al menos x0.5x - 0.5 pulgadas y a lo sumo x+0.5x + 0.5 pulgadas. Supón que las dimensiones de una baldosa rectangular se reportan como 22 pulgadas por 33 pulgadas. En pulgadas cuadradas, ¿cuál es el área mínima del rectángulo?

At a store, when a length is reported as xx inches that means it is at least x0.5x - 0.5 inches and at most x+0.5x + 0.5 inches. Suppose the dimensions of a rectangular tile are reported as 22 inches by 33 inches. In square inches, what is the minimum area for the rectangle?

3.753.75

4.54.5

55

66

8.758.75

Nivel de dificultad: 770
Pista pequeña:

Usa la longitud y el ancho más pequeños posibles.

Use the smallest possible length and width

Pista grande:

La baldosa reportada como 22 por 33 puede ser tan pequeña como 1.51.5 por 2.52.5.

The reported 22 by 33 tile can be as small as 1.51.5 by 2.52.5

Solución:

Las dimensiones más pequeñas posibles son 1.5×2.5,1.5\times 2.5, así que el área es 1.52.5=3.75.1.5\cdot 2.5=3.75.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

The smallest possible dimensions are 1.5×2.5,1.5\times 2.5, so the area is 1.52.5=3.75.1.5\cdot 2.5=3.75.

Thus, the correct answer is A .

4.

LeRoy y Bernardo hicieron juntos un viaje de una semana y acordaron compartir los gastos por igual. Durante la semana, cada uno pagó varios gastos comunes como gasolina y alquiler del auto. Al final del viaje resultó que LeRoy había pagado AA dólares y Bernardo había pagado BB dólares, donde A<B.A < B. ¿Cuántos dólares debe darle LeRoy a Bernardo para que compartan los gastos por igual?

LeRoy and Bernardo went on a week-long trip together and agreed to share the costs equally. Over the week, each of them paid for various joint expenses such as gasoline and car rental. At the end of the trip it turned out that LeRoy had paid AA dollars and Bernardo had paid BB dollars, where A<B.A < B. How many dollars must LeRoy give to Bernardo so that they share the costs equally?

A+B2\dfrac{A + B}{2}

AB2\dfrac{A - B}{2}

BA2\dfrac{B - A}{2}

BAB - A

A+BA + B

Nivel de dificultad: 870
Pista pequeña:

Compara cuánto más pagó Bernardo que LeRoy.

Compare how much more Bernardo paid than LeRoy

Pista grande:

Solo hay que transferir la mitad de la diferencia.

Only half of the difference has to be transferred

Solución:

La cantidad que cada uno debería pagar es A+B2,\dfrac{A+B}2, y LeRoy pagó A.A. Por lo tanto, todavía debe pagarle a Bernardo A+B2A=BA2\dfrac{A+B}2-A = \dfrac{B-A}2 dólares.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

The amount they each would have to pay is A+B2,\dfrac{A+B}2, and LeRoy paid A.A. Thus, he has to pay A+B2A=BA2\dfrac{A+B}2-A = \dfrac{B-A}2 more.

Thus, the correct answer is C .

5.

Al multiplicar dos enteros positivos aa y b,b, Ron invirtió los dígitos del número de dos cifras a.a. Su producto erróneo fue 161.161. ¿Cuál es el valor correcto del producto de aa y bb?

In multiplying two positive integers aa and b,b, Ron reversed the digits of the two-digit number a.a. His erroneous product was 161.161. What is the correct value of the product of aa and b?b?

116116

161 161

204 204

214214

224224

Nivel de dificultad: 960
Pista pequeña:

Factoriza 161161.

Factor 161161

Pista grande:

El único factor de dos cifras te da el valor invertido de aa.

The only two-digit factor tells you the reversed value of aa

Solución:

El número 161161 es igual a 723.7\cdot 23. No hay otros pares de números cuyo producto sea 161161 además de 1161,1\cdot 161, así que 2323 es el único factor de dos cifras. Por lo tanto, 2323 es el número invertido, de modo que él quería obtener 32732\cdot 7, que es 224.224.

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

The number 161161 is equal to 723.7\cdot 23. There are no other pairs of numbers that multiply to 161161 besides 1161,1\cdot 161, so 2323 is the only two digit factor. Thus, 2323 is the number reversed, so he meant to get 32732\cdot 7 which is 224.224.

Thus, the correct answer is E .

6.

En Halloween Casper se comió 13\frac{1}{3} de sus dulces y luego le dio 22 dulces a su hermano. Al día siguiente se comió 13\frac{1}{3} de los dulces que le quedaban y luego le dio 44 dulces a su hermana. Al tercer día se comió sus últimos 88 dulces. ¿Cuántos dulces tenía Casper al principio?

On Halloween Casper ate 13\frac{1}{3} of his candies and then gave 22 candies to his brother. The next day he ate 13\frac{1}{3} of his remaining candies and then gave 44 candies to his sister. On the third day he ate his final 88 candies. How many candies did Casper have at the beginning?

3030

3939

4848

5757

6666

Nivel de dificultad: 1140
Pista pequeña:

Trabaja hacia atrás desde los últimos 88 dulces.

Work backward from the final 88 candies

Pista grande:

Antes de regalar 44, Casper tenía 1212, que eran dos tercios de la cantidad anterior.

Before giving away 44, Casper had 1212, which was two thirds of the previous amount

Solución:

Trabaja hacia atrás. Antes de darle 44 dulces a su hermana, Casper tenía 1212 dulces, porque terminó el segundo día con 88.

Esos 1212 dulces eran 23\dfrac23 de lo que tenía después del primer día, así que tras el primer día tenía 1818 dulces.

Antes de darle 22 dulces a su hermano, tenía 2020 dulces. Esto era 23\dfrac23 de su cantidad original, así que empezó con 3030 dulces.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Work backward. Before giving 44 candies to his sister, Casper had 1212 candies, because he ended the second day with 88.

Those 1212 candies were 23\dfrac23 of what he had after the first day, so after the first day he had 1818 candies.

Before giving 22 candies to his brother, he had 2020 candies. This was 23\dfrac23 of his original amount, so he began with 3030 candies.

Thus, A is the correct answer.

7.

La suma de dos ángulos de un triángulo es 65\frac{6}{5} de un ángulo recto, y uno de estos dos ángulos es 3030^{\circ} mayor que el otro. ¿Cuál es la medida en grados del mayor ángulo del triángulo?

The sum of two angles of a triangle is 65\frac{6}{5} of a right angle, and one of these two angles is 3030^{\circ} larger than the other. What is the degree measure of the largest angle in the triangle?

6969

7272

9090

102102

108108

Nivel de dificultad: 1020
Pista pequeña:

Convierte 65\dfrac65 de un ángulo recto a grados.

Convert 65\dfrac65 of a right angle to degrees

Pista grande:

Compara el tercer ángulo con los dos ángulos cuya suma y diferencia se conocen.

Compare the third angle with the two angles whose sum and difference are known

Solución:

Los dos ángulos suman 6590=108.\frac 65 \cdot 90 = 108. Esto hace que el otro ángulo sea 180108=72.180-108=72. Luego, si el mayor de los dos ángulos es xx, el menor es x30x-30, de modo que su suma es 2x30=108,2x-30=108, lo que da x=69.x=69.

Esto significa que ningún ángulo es mayor que 72,72, así que el mayor es igual a 72.72.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

The two angles add to 6590=108.\frac 65 \cdot 90 = 108. This makes the other angle 180108=72.180-108=72. Then, if the larger of the two angles is xx then the smaller of them is x30x-30 so their sum is 2x30=108,2x-30=108, making x=69.x=69.

This means no angle is larger than 72,72, making the largest equal to 72.72.

Thus, the correct answer is B .

8.

En cierta playa, si hace al menos 80F80^{\circ} F y está soleado, entonces la playa estará llena. El 1010 de junio la playa no estaba llena. ¿Qué se puede concluir sobre las condiciones climáticas del 1010 de junio?

At a certain beach if it is at least 80F80^{\circ} F and sunny, then the beach will be crowded. On June 1010 the beach was not crowded. What can be concluded about the weather conditions on June 10?10?

La temperatura era más fresca que 80 80^{\circ} F y no estaba soleado.

The temperature was cooler than 80 80^{\circ} F and it was not sunny.

La temperatura era más fresca que 80 80^{\circ} F o no estaba soleado.

The temperature was cooler than 80 80^{\circ} F or it was not sunny.

Si la temperatura era de al menos 80 80^{\circ} F, entonces estaba soleado.

If the temperature was at least 80 80^{\circ} F, then it was sunny.

Si la temperatura era más fresca que 80 80^{\circ} F, entonces estaba soleado.

If the temperature was cooler than 80 80^{\circ} F, then it was sunny.

Si la temperatura era más fresca que 80 80^{\circ} F, entonces no estaba soleado.

If the temperature was cooler than 80 80^{\circ} F, then it was not sunny.

Nivel de dificultad: 870
Pista pequeña:

Usa el contrapositivo de “caluroso y soleado implica lleno”.

Use the contrapositive of “hot and sunny implies crowded”

Pista grande:

Que no esté llena significa que al menos una de las dos condiciones no se cumplió.

Not crowded means at least one of the two conditions failed

Solución:

El enunciado dice que si el clima era de al menos 80F80^\circ F y soleado, entonces la playa estaba llena.

Como la playa no estaba llena, las dos condiciones no pudieron ser ambas verdaderas. Por lo tanto, la temperatura era más fresca que 80F80^\circ F, o no estaba soleado, o ambas cosas.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

The statement says that if the weather was at least 80F80^\circ F and sunny, then the beach was crowded.

Because the beach was not crowded, the two conditions could not both have been true. Therefore the temperature was cooler than 80F80^\circ F, or it was not sunny, or both.

Thus, B is the correct answer.

9.

El área de EBD\triangle EBD es un tercio del área del triángulo 33-44-55 ABC.ABC. El segmento DEDE es perpendicular al segmento AB.AB. ¿Cuánto vale BDBD?

The area of EBD\triangle EBD is one third of the area of the 33-44-55 triangle ABC.ABC. Segment DEDE is perpendicular to segment AB.AB. What is BD?BD?

43\dfrac{4}{3}

5\sqrt{5}

94\dfrac{9}{4}

433\dfrac{4\sqrt{3}}{3}

52\dfrac{5}{2}

Nivel de dificultad: 1280
Pista pequeña:

Usa la semejanza entre BDE\triangle BDE y BCA\triangle BCA.

Use similarity between BDE\triangle BDE and BCA\triangle BCA

Pista grande:

La razón de áreas 1:31:3 da una razón de longitudes 1:31:\sqrt3.

Area ratio 1:31:3 gives side-length ratio 1:31:\sqrt3

Solución:

Por semejanza ángulo-ángulo, BDEBCA.BDE \sim BCA .

Luego, como la razón de las áreas es 13,\frac 13, la razón de las longitudes de los lados es 13.\frac{1}{\sqrt 3}.

Por lo tanto, BDBC=BD4=13,\dfrac{BD}{BC} = \dfrac{BD}4 = \dfrac{1}{\sqrt 3}, de modo que BD=43=433.BD = \dfrac 4{ \sqrt 3} = \dfrac{4\sqrt{3}}{3}.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

By angle angle similarity, we have BDEBCA.BDE \sim BCA .

Then, since the ratio of the areas is 13,\frac 13, the ratio of the sidelengths is 13.\frac{1}{\sqrt 3}.

As such, BDBC=BD4=13,\dfrac{BD}{BC} = \dfrac{BD}4 = \dfrac{1}{\sqrt 3}, making BD=43=433.BD = \dfrac 4{ \sqrt 3} = \dfrac{4\sqrt{3}}{3} .

Thus, the correct answer is D .

10.

Considera el conjunto de números {1,10,102,103,,1010}.\{1, 10, 10^2, 10^3, \ldots, 10^{10}\}. ¿A qué entero se aproxima más la razón entre el mayor elemento del conjunto y la suma de los otros diez elementos del conjunto?

Consider the set of numbers {1,10,102,103,,1010}.\{1, 10, 10^2, 10^3, \ldots, 10^{10}\}. The ratio of the largest element of the set to the sum of the other ten elements of the set is closest to which integer?

11

99

1010

1111

101 101

Nivel de dificultad: 1280
Pista pequeña:

El denominador es una suma geométrica.

The denominator is a geometric sum

Pista grande:

Nota que 1+10++1091+10+\cdots+10^9 =101019=\frac{10^{10}-1}{9}.

1+10++1091+10+\cdots+10^9 =101019=\frac{10^{10}-1}{9}

Solución:

El número mayor es 1010.10^{10}. Los otros diez números tienen suma S=i=0910i=101019.S=\sum_{i=0}^9 10^i=\dfrac{10^{10}-1}{9}. Por lo tanto, la razón es 1010S=9101010101,\dfrac{10^{10}}{S}=9\cdot\dfrac{10^{10}}{10^{10}-1}, que es apenas mayor que 99 y, por tanto, está más cerca de 9.9.

Así, la respuesta correcta es B.

The largest number is 1010.10^{10}. The other ten numbers have sum S=i=0910i=101019.S=\sum_{i=0}^9 10^i=\dfrac{10^{10}-1}{9}. Therefore their ratio is 1010S=9101010101,\dfrac{10^{10}}{S}=9\cdot\dfrac{10^{10}}{10^{10}-1}, which is just slightly greater than 99 and hence closest to 9.9.

Thus, the correct answer is B .

11.

Hay 5252 personas en una habitación. ¿Cuál es el mayor valor de nn tal que la afirmación “Al menos nn personas en esta habitación cumplen años en el mismo mes” es siempre verdadera?

There are 5252 people in a room. What is the largest value of nn such that the statement “At least nn people in this room have birthdays falling in the same month” is always true?

22

33

44

55

1212

Nivel de dificultad: 1070
Pista pequeña:

Usa el principio del palomar con 1212 meses.

Use the pigeonhole principle with 1212 months

Pista grande:

Intenta distribuir 5252 cumpleaños lo más uniformemente posible.

Try distributing 5252 birthdays as evenly as possible

Solución:

No es necesariamente cierto para n6n\geq 6, pues podríamos tener 55 personas nacidas en los primeros 44 meses y 44 personas nacidas en los meses restantes.

Sin embargo, algún mes debe ser mayor o igual que 55, ya que el promedio de personas nacidas en cada mes es 5212\frac{52}{12}, que es mayor que 4,4, y algún mes debe estar por encima del promedio.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

It isn’t necessarily true for n6n\geq 6 as we could have 55 people born in the first 44 months and 44 people born in the subsequent months.

However, one month must be greater than or equal to 55 as the average of the number of people born in each month is 5212\frac{52}{12} which is greater than 4,4, and some month must be above average.

Thus, the correct answer is D .

12.

Keiko camina una vuelta alrededor de una pista exactamente a la misma velocidad constante todos los días. Los lados de la pista son rectos y los extremos son semicírculos. La pista tiene un ancho de 66 metros, y le toma 3636 segundos más caminar por el borde exterior de la pista que por el borde interior. ¿Cuál es la velocidad de Keiko en metros por segundo?

Keiko walks once around a track at exactly the same constant speed every day. The sides of the track are straight, and the ends are semicircles. The track has a width of 66 meters, and it takes her 3636 seconds longer to walk around the outside edge of the track than around the inside edge. What is Keiko’s speed in meters per second?

π3\dfrac{\pi}{3}

2π3\dfrac{2\pi}{3}

π\pi

4π3\dfrac{4\pi}{3}

5π3\dfrac{5\pi}{3}

Nivel de dificultad: 1370
Pista pequeña:

Las partes rectas se cancelan al comparar las trayectorias exterior e interior.

The straight portions cancel when comparing outside and inside paths

Pista grande:

Solo los dos extremos semicirculares añaden distancia adicional.

Only the two semicircular ends add extra distance

Solución:

Sea rr el radio del semicírculo interior. Las partes rectas de las trayectorias interior y exterior tienen la misma longitud total, así que solo los extremos semicirculares cambian la distancia.

Los dos semicírculos interiores tienen longitud total 2πr2\pi r, mientras que los dos exteriores tienen longitud total 2π(r+6)2\pi(r+6). Por lo tanto, la trayectoria exterior es 12π12\pi metros más larga.

Keiko tarda 3636 segundos más en caminar 12π12\pi metros más, así que su velocidad es 12π36=π3\frac{12\pi}{36}=\dfrac\pi3 metros por segundo.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Let the inner semicircle radius be rr. The straight parts of the inside and outside paths have the same total length, so only the semicircular ends change the distance.

The two inner semicircles have total length 2πr2\pi r, while the two outer semicircles have total length 2π(r+6)2\pi(r+6). The outside path is therefore 12π12\pi meters longer.

Keiko takes 3636 more seconds to walk 12π12\pi more meters, so her speed is 12π36=π3\frac{12\pi}{36}=\dfrac\pi3 meters per second.

Thus, A is the correct answer.

13.

Se seleccionan dos números reales de forma independiente y al azar del intervalo [20,10].[-20, 10]. ¿Cuál es la probabilidad de que el producto de esos números sea mayor que cero?

Two real numbers are selected independently at random from the interval [20,10].[-20, 10]. What is the probability that the product of those numbers is greater than zero?

19\dfrac{1}{9}

13\dfrac{1}{3}

49\dfrac{4}{9}

59\dfrac{5}{9}

23\dfrac{2}{3}

Nivel de dificultad: 1310
Pista pequeña:

El producto es positivo cuando ambos números tienen el mismo signo.

The product is positive when both numbers have the same sign

Pista grande:

El intervalo tiene 2020 unidades negativas y 1010 unidades positivas.

The interval has 2020 negative units and 1010 positive units

Solución:

Un número elegido es negativo con probabilidad 2030=23\frac{20}{30}=\frac{2}{3} y positivo con probabilidad 1030=13.\frac{10}{30}=\frac{1}{3}. (Elegir exactamente 00 tiene probabilidad 0.0.) El producto es positivo exactamente cuando ambos números tienen el mismo signo, así que la probabilidad es (23)2+(13)2=49+19=59.\left(\dfrac23\right)^2+\left(\dfrac13\right)^2=\dfrac49+\dfrac19=\dfrac59.

Así, la respuesta correcta es D.

A selected number is negative with probability 2030=23\frac{20}{30}=\frac{2}{3} and positive with probability 1030=13.\frac{10}{30}=\frac{1}{3}. (Selecting exactly 00 has probability 0.0.) The product is positive exactly when both numbers have the same sign, so the probability is (23)2+(13)2=49+19=59.\left(\dfrac23\right)^2+\left(\dfrac13\right)^2=\dfrac49+\dfrac19=\dfrac59.

Thus, the correct answer is D .

14.

Un estacionamiento rectangular tiene una diagonal de 2525 metros y un área de 168168 metros cuadrados. En metros, ¿cuál es el perímetro del estacionamiento?

A rectangular parking lot has a diagonal of 2525 meters and an area of 168168 square meters. In meters, what is the perimeter of the parking lot?

5252

5858

6262

6868

7070

Nivel de dificultad: 1370
Pista pequeña:

Sean xx y yy las longitudes de los lados.

Let the side lengths be xx and yy

Pista grande:

Usa (x+y)2=x2+y2+2xy(x+y)^2=x^2+y^2+2xy.

Use (x+y)2=x2+y2+2xy(x+y)^2=x^2+y^2+2xy

Solución:

Sean l,w.l,w. las longitudes de los lados. Queremos hallar 2(l+w).2(l+w). Por el teorema de Pitágoras, 25=l2+w225 = \sqrt{l^2+w^2} l2+w2=625l^2+w^2 = 625 También sabemos que lw=168.lw = 168.

Por lo tanto, l2+2lw+w2=(l+w)2=961=312.\begin{aligned}l^2+2lw+ w^2 &= (l+w)^2 \\&= 961 \\&= 31^2.\end{aligned} Esto da l+w=31,l+w = 31, y así, el perímetro es 312=62.31\cdot 2=62.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Let the side lengths be l,w.l,w. We wish to find 2(l+w).2(l+w). From the Pythagorean Theorem, we get 25=l2+w225 = \sqrt{l^2+w^2}l2+w2=625l^2+w^2 = 625 We also know lw=168.lw = 168.

As such l2+2lw+w2=(l+w)2=961=312.\begin{aligned}l^2+2lw+ w^2 &= (l+w)^2 \\&= 961 \\&= 31^2.\end{aligned} This makes l+w=31,l+w = 31, and as such, our answer is 312=62.31\cdot 2=62.

Thus, the correct answer is C .

15.

Sea @@ la operación “promediar con”: a@b=a+b2.a @ b = \frac{a+b}{2}. ¿Cuáles de las siguientes leyes distributivas se cumplen para todos los números x,x, y,y, y zz?

I. x@(y+z)=(x@y)+(x@z)x @ (y + z) = (x @ y) + (x @ z)

II. x+(y@z)=(x+y)@(x+z)x + (y @ z) = (x + y) @ (x + z)

III. x@(y@z)=(x@y)@(x@z)x @ (y @ z) = (x @ y) @ (x @ z)

Let @@ denote the “averaged with” operation: a@b=a+b2.a @ b = \frac{a+b}{2}. Which of the following distributive laws hold for all numbers x,x, y,y, and z?z?

I. x@(y+z)=(x@y)+(x@z)x @ (y + z) = (x @ y) + (x @ z)

II. x+(y@z)=(x+y)@(x+z)x + (y @ z) = (x + y) @ (x + z)

III. x@(y@z)=(x@y)@(x@z)x @ (y @ z) = (x @ y) @ (x @ z)

Solo I\mathrm{I}

I\mathrm{I} only

Solo II\mathrm{II}

II\mathrm{II} only

Solo III\mathrm{III}

III\mathrm{III} only

Solo I\mathrm{I} y III\mathrm{III}

I\mathrm{I} and III\mathrm{III} only

Solo II\mathrm{II} y III\mathrm{III}

II\mathrm{II} and III\mathrm{III} only

Nivel de dificultad: 1280
Pista pequeña:

Desarrolla cada lado usando a@b=a+b2a@b=\frac{a+b}{2}.

Expand each side using a@b=a+b2a@b=\frac{a+b}{2}

Pista grande:

Comprueba cada una de I, II y III simbólicamente.

Test each of I, II, and III symbolically

Solución:

En I, el lado izquierdo es igual a x+y+z2\dfrac{x+y+z}2 y el lado derecho es igual a x+y+z2,x+\dfrac{y+z}2, así que no son iguales.

En II, ambos lados son iguales a x+y+z2,x+\dfrac{y+z}2, así que la igualdad se cumple.

En III, ambos lados son iguales a 2x+y+z4,\dfrac{2x+y+z}4, así que la igualdad también se cumple.

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

In statement I, the left-hand side equals x+y+z2\dfrac{x+y+z}2 and the right-hand side equals x+y+z2,x+\dfrac{y+z}2, so they are not always equal.

In statement II, both sides equal x+y+z2,x+\dfrac{y+z}2, so it holds.

In statement III, both sides equal 2x+y+z4,\dfrac{2x+y+z}4, so it also holds.

Thus, the correct answer is E .

16.

Un tablero de dardos es un octágono regular dividido en regiones como se muestra. Supón que un dardo lanzado al tablero tiene la misma probabilidad de caer en cualquier punto del tablero. ¿Cuál es la probabilidad de que el dardo caiga dentro del cuadrado central?

A dart board is a regular octagon divided into regions as shown. Suppose that a dart thrown at the board is equally likely to land anywhere on the board. What is the probability that the dart lands within the center square?

212\dfrac{\sqrt{2} - 1}{2}

14\dfrac{1}{4}

222\dfrac{2 - \sqrt{2}}{2}

24\dfrac{\sqrt{2}}{4}

222 - \sqrt{2}

Nivel de dificultad: 1730
Pista pequeña:

Supón que la longitud de cada lado del cuadrado central es 11.

Let each side of the center square be 11

Pista grande:

Halla el área del octágono sumando el cuadrado central, cuatro rectángulos y cuatro triángulos en las esquinas.

Find the octagon area by adding the center square, four rectangles, and four corner triangles

Solución:

La longitud de cada lado del cuadrado central es 1.1. Entonces, el área del centro es 1.1.

Luego, debemos hallar el área del octágono. Se puede obtener como un cuadrado al que se le quitan 44 triángulos rectángulos isósceles. La longitud del lado de este cuadrado es 1+212=1+2.1 + 2\cdot \dfrac 1{\sqrt 2} = 1 + \sqrt 2 . Por tanto, su área es (1+2)2=3+22.(1+\sqrt 2)^2 = 3 + 2 \sqrt 2.

El cateto de cada triángulo rectángulo mide 12,\dfrac {1}{\sqrt 2} , por lo que su área es 1222=14.\dfrac {\frac {1}{\sqrt 2}^2}{2} = \dfrac 14 . Los cuatro tienen área total 1,1, así que el área del octágono es 2+22.2+ 2 \sqrt 2.

Por lo tanto, la razón es 12+22=2+22(2+22)(2+22)=2(21)4=212.\begin{aligned}&\dfrac 1{2+ 2 \sqrt 2} \\&= \dfrac {-2+ 2 \sqrt 2}{(2+ 2 \sqrt 2)(-2+ 2 \sqrt 2)}\\ &=\dfrac {2(\sqrt 2-1)}{4} \\&=\dfrac {\sqrt 2-1}{2}. \end{aligned}

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Let the side length be 1.1. Then, the area of the center is 1.1.

Then, we must find the area of the octagon. It can be found as a square with 44 isosceles right triangles taken out. The side length of this square is 1+212=1+2.1 + 2\cdot \dfrac 1{\sqrt 2} = 1 + \sqrt 2 . It has an area of (1+2)2=3+22.(1+\sqrt 2)^2 = 3 + 2 \sqrt 2.

Then, the side length of the right triangles is 12,\dfrac {1}{\sqrt 2} , making the area of one equal to 1222=14. \dfrac {\frac {1}{\sqrt 2}^2}{2} = \dfrac 14 . This makes them have a total combined area of 1,1, so the area of the octagon is 2+22.2+ 2 \sqrt 2.

Thus, the ratio is 12+22=2+22(2+22)(2+22)=2(21)4=212.\begin{aligned}&\dfrac 1{2+ 2 \sqrt 2} \\&= \dfrac {-2+ 2 \sqrt 2}{(2+ 2 \sqrt 2)(-2+ 2 \sqrt 2)}\\ &=\dfrac {2(\sqrt 2-1)}{4} \\&=\dfrac {\sqrt 2-1}{2}. \end{aligned}

Thus, the correct answer is A .

17.

En el círculo dado, el diámetro EB\overline{EB} es paralelo a DC,\overline{DC}, y AB\overline{AB} es paralelo a ED.\overline{ED}. Los ángulos AEBAEB y ABEABE están en la razón 4:5.4 : 5. ¿Cuál es la medida en grados del ángulo BCDBCD?

In the given circle, the diameter EB\overline{EB} is parallel to DC,\overline{DC}, and AB\overline{AB} is parallel to ED.\overline{ED}. The angles AEBAEB and ABEABE are in the ratio 4:5.4 : 5. What is the degree measure of angle BCD?BCD?

120120

125125

130130

135135

140140

Nivel de dificultad: 1670
Pista pequeña:

Usa el hecho de que un ángulo que subtiende un diámetro es recto.

Use the fact that an angle subtending a diameter is right

Pista grande:

Las cuerdas paralelas crean ángulos de base iguales en un trapecio isósceles.

Parallel chords create equal base angles in an isosceles trapezoid

Solución:

Como EBEB es un diámetro, EAB=90\angle EAB=90^\circ. La razón AEB:ABE=4:5\angle AEB:\angle ABE=4:5 da entonces AEB=40\angle AEB=40^\circ y ABE=50\angle ABE=50^\circ.

Como ABEDAB\parallel ED, DEB=50\angle DEB=50^\circ. Como EBDCEB\parallel DC, el cuadrilátero EBCDEBCD es un trapecio isósceles, así que BCD=CDE\angle BCD=\angle CDE.

Los ángulos DEBDEB y CDECDE son suplementarios, así que CDE=18050=130\angle CDE=180^\circ-50^\circ=130^\circ. Por lo tanto, BCD=130\angle BCD=130^\circ.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Since EBEB is a diameter, EAB=90\angle EAB=90^\circ. The ratio AEB:ABE=4:5\angle AEB:\angle ABE=4:5 then gives AEB=40\angle AEB=40^\circ and ABE=50\angle ABE=50^\circ.

Because ABEDAB\parallel ED, DEB=50\angle DEB=50^\circ. Since EBDCEB\parallel DC, quadrilateral EBCDEBCD is an isosceles trapezoid, so BCD=CDE\angle BCD=\angle CDE.

Angles DEBDEB and CDECDE are supplementary, so CDE=18050=130\angle CDE=180^\circ-50^\circ=130^\circ. Hence BCD=130\angle BCD=130^\circ.

Thus, C is the correct answer.

18.

El rectángulo ABCDABCD tiene AB=6AB = 6 y BC=3.BC = 3. Se elige el punto MM sobre el lado ABAB de modo que AMD=CMD.\angle AMD = \angle CMD. ¿Cuál es la medida en grados de AMD\angle AMD?

Rectangle ABCDABCD has AB=6AB = 6 and BC=3.BC = 3. Point MM is chosen on side ABAB so that AMD=CMD.\angle AMD = \angle CMD. What is the degree measure of AMD?\angle AMD?

1515

3030

4545

6060

7575

Nivel de dificultad: 1540
Pista pequeña:

Usa ABCDAB\parallel CD para trasladar un ángulo a CDM\angle CDM.

Use ABCDAB\parallel CD to transfer one angle to CDM\angle CDM

Pista grande:

El triángulo CMDCMD se vuelve isósceles.

Triangle CMDCMD becomes isosceles

Solución:

Los ángulos AMD\angle AMD y MDC\angle MDC son iguales porque ABDC.AB \parallel DC.

Por lo tanto, MDC=DMC,\angle MDC = \angle DMC , lo que hace que MDCMDC sea isósceles y MC=DC=6.MC = DC = 6.

Como podemos ver, sin(CMB)=12,\sin (\angle CMB) = \frac 12, lo que da CMB=30.\angle CMB = 30^\circ .

Por lo tanto, AMC=150.\angle AMC = 150^\circ . Como AMD\angle AMD es la mitad de eso, AMD=75.\angle AMD = 75^\circ .

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

The angles AMD\angle AMD and MDC\angle MDC are equal since ABDC.AB \parallel DC.

As such, MDC=DMC,\angle MDC = \angle DMC , making MDCMDC isosceles and MC=DC=6.MC = DC = 6.

As we can see, sin(CMB)=12,\sin (\angle CMB) = \frac 12, making CMB=30.\angle CMB = 30^\circ .

Therefore, AMC=150.\angle AMC = 150^\circ . Since AMD\angle AMD is half of that, AMD=75.\angle AMD = 75^\circ .

Thus, the correct answer is E .

19.

¿Cuál es el producto de todas las raíces de la siguiente ecuación? 5x+8=x216\sqrt{5 | x | + 8} = \sqrt{x^2 - 16}

What is the product of all the roots of the equation below? 5x+8=x216\sqrt{5 | x | + 8} = \sqrt{x^2 - 16}

64-64

24-24

9-9

2424

576576

Nivel de dificultad: 1580
Pista pequeña:

Eleva al cuadrado ambos lados después de verificar que los radicales estén definidos.

Square both sides after checking the radicals are defined

Pista grande:

Escribe la ecuación en términos de x|x|.

Write the equation in terms of x|x|

Solución:

Como x2=x2,x^2=|x|^2, al elevar la ecuación al cuadrado se obtiene 5x+8=x216,x25x24=0,(x8)(x+3)=0.\begin{aligned} 5|x|+8 &= |x|^2-16,\\ |x|^2-5|x|-24&=0,\\ (|x|-8)(|x|+3)&=0. \end{aligned} Las posibilidades algebraicas para x|x| son 88 y 3,-3, pero un valor absoluto no puede ser negativo. Por tanto, x=8,|x|=8, así que las raíces son 88 y 8-8, cuyo producto es 64.-64.

Así, la respuesta correcta es A.

Because x2=x2,x^2=|x|^2, squaring the equation gives 5x+8=x216,x25x24=0,(x8)(x+3)=0.\begin{aligned} 5|x|+8 &= |x|^2-16,\\ |x|^2-5|x|-24&=0,\\ (|x|-8)(|x|+3)&=0. \end{aligned} The algebraic possibilities for x|x| are 88 and 3,-3, but an absolute value cannot be negative. Hence x=8,|x|=8, so the roots are 88 and 8-8, with product 64.-64.

Thus, the correct answer is A .

20.

El rombo ABCDABCD tiene lado 22 y B=120\angle B = 120^\circ. La región RR consiste en todos los puntos dentro del rombo que están más cerca del vértice BB que de cualquiera de los otros tres vértices. ¿Cuál es el área de RR?

Rhombus ABCDABCD has side length 22 and B=120\angle B = 120^\circ. Region RR consists of all points inside the rhombus that are closer to vertex BB than any of the other three vertices. What is the area of R?R?

33\dfrac{\sqrt{3}}{3}

32\dfrac{\sqrt{3}}{2}

233\dfrac{2\sqrt{3}}{3}

1+331 + \dfrac{\sqrt{3}}{3}

22

Nivel de dificultad: 1950
Pista pequeña:

Usa mediatrices para localizar los puntos más cercanos a BB.

Use perpendicular bisectors to locate points closer to BB

Pista grande:

La región buscada es el pentágono central que resulta de recortar dos pequeños triángulos congruentes.

The desired region is the central pentagon cut out by two congruent small triangles

Solución:

Los puntos más cercanos a BB que a otro vértice están delimitados por las mediatrices de BABA, BCBC y BDBD. La mediatriz de BDBD es la diagonal ACAC, así que la región buscada está en ABC\triangle ABC.

El triángulo ABCABC tiene área 1222sin120=3\dfrac12\cdot2\cdot2\sin120^\circ=\sqrt3. Las mediatrices de BABA y BCBC recortan dos triángulos 3030-6060-9090 congruentes, cada uno con área 36\dfrac{\sqrt3}{6}.

Por lo tanto, el área buscada es 3236=233\sqrt3-2\cdot\dfrac{\sqrt3}{6}=\dfrac{2\sqrt3}{3}.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

The points closer to BB than to another vertex are bounded by the perpendicular bisectors of BABA, BCBC, and BDBD. The bisector of BDBD is diagonal ACAC, so the desired region lies in ABC\triangle ABC.

Triangle ABCABC has area 1222sin120=3\dfrac12\cdot2\cdot2\sin120^\circ=\sqrt3. The perpendicular bisectors of BABA and BCBC cut off two congruent 3030-6060-9090 triangles, each with area 36\dfrac{\sqrt3}{6}.

Therefore the desired area is 3236=233\sqrt3-2\cdot\dfrac{\sqrt3}{6}=\dfrac{2\sqrt3}{3}.

Thus, C is the correct answer.

21.

Brian escribe cuatro enteros w>x>y>zw > x > y > z cuya suma es 44.44. Las diferencias positivas por pares de estos números son 1,1, 3,3, 4,4, 5,5, 6,6, y 9.9. ¿Cuál es la suma de los posibles valores de ww?

Brian writes down four integers w>x>y>zw > x > y > z whose sum is 44.44. The pairwise positive differences of these numbers are 1,1, 3,3, 4,4, 5,5, 6,6, and 9.9. What is the sum of the possible values for w?w?

1616

3131

4848

6262

9393

Nivel de dificultad: 1990
Pista pequeña:

La mayor diferencia debe ser wz=9w-z=9.

The largest difference must be wz=9w-z=9

Pista grande:

Las diferencias por pares restantes deben dividir 99 como 3+63+6 o 4+54+5.

The remaining paired differences must split 99 as 3+63+6 or 4+54+5

Solución:

La mayor diferencia es 99, así que wz=9w-z=9. Para cualquiera de los números intermedios nn, las dos diferencias wnw-n y nzn-z deben sumar 99.

Los pares de diferencias disponibles que suman 99 son 3+63+6 y 4+54+5, y la diferencia restante entre los dos números intermedios es 11.

Un conjunto posible es {w,w5,w6,w9}\{w,w-5,w-6,w-9\}, que da 4w20=444w-20=44 y w=16w=16. El otro es {w,w3,w4,w9}\{w,w-3,w-4,w-9\}, que da 4w16=444w-16=44 y w=15w=15.

La suma de los posibles valores de ww es 16+15=3116+15=31.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

The largest difference is 99, so wz=9w-z=9. For either middle number nn, the two differences wnw-n and nzn-z must add to 99.

The available pairs of differences that add to 99 are 3+63+6 and 4+54+5, and the remaining difference between the two middle numbers is 11.

One possible set is {w,w5,w6,w9}\{w,w-5,w-6,w-9\}, giving 4w20=444w-20=44 and w=16w=16. The other is {w,w3,w4,w9}\{w,w-3,w-4,w-9\}, giving 4w16=444w-16=44 and w=15w=15.

The sum of the possible values of ww is 16+15=3116+15=31.

Thus, B is the correct answer.

22.

Una pirámide tiene una base cuadrada con lados de longitud 11 y caras laterales que son triángulos equiláteros. Se coloca un cubo dentro de la pirámide de modo que una cara está sobre la base de la pirámide y su cara opuesta tiene todas sus aristas sobre las caras laterales de la pirámide. ¿Cuál es el volumen de este cubo?

A pyramid has a square base with sides of length 11 and has lateral faces that are equilateral triangles. A cube is placed within the pyramid so that one face is on the base of the pyramid and its opposite face has all its edges on the lateral faces of the pyramid. What is the volume of this cube?

5275\sqrt{2} - 7

7437 - 4\sqrt{3}

2227\dfrac{2\sqrt{2}}{27}

29\dfrac{\sqrt{2}}{9}

39\dfrac{\sqrt{3}}{9}

Nivel de dificultad: 2150
Pista pequeña:

Usa una sección transversal diagonal que atraviese la pirámide y el cubo.

Use a diagonal cross-section through the pyramid and cube

Pista grande:

El cubo aporta un rectángulo de altura xx y ancho 2x\sqrt2x.

The cube contributes a rectangle of height xx and width 2x\sqrt2x

Solución:

Sea xx la longitud del lado del cubo. Toma una sección transversal vertical diagonal de la pirámide que pasa por vértices opuestos de la base cuadrada.

Esta sección es un triángulo rectángulo isósceles con hipotenusa 2\sqrt2. El cubo aparece como un rectángulo de altura xx y ancho 2x\sqrt2x, dejando dos triángulos rectángulos isósceles congruentes de cateto xx.

Así, 2=2x+2x\sqrt2=\sqrt2x+2x, de modo que x=21x=\sqrt2-1. El volumen del cubo es x3=(21)3=527x^3=(\sqrt2-1)^3=5\sqrt2-7.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Let the cube have side length xx. Take a vertical diagonal cross-section of the pyramid through opposite vertices of the square base.

This cross-section is an isosceles right triangle with hypotenuse 2\sqrt2. The cube appears as a rectangle of height xx and width 2x\sqrt2x, leaving two congruent right isosceles triangles of leg xx.

Thus 2=2x+2x\sqrt2=\sqrt2x+2x, so x=21x=\sqrt2-1. The cube volume is x3=(21)3=527x^3=(\sqrt2-1)^3=5\sqrt2-7.

Thus, A is the correct answer.

23.

¿Cuál es la cifra de las centenas de 201120112011^{2011}?

What is the hundreds digit of 20112011?2011^{2011}?

1 1

4 4

5 5

6 6

9 9

Nivel de dificultad: 1820
Pista pequeña:

Trabaja módulo 10001000.

Work modulo 10001000

Pista grande:

En (10+1)2011(10+1)^{2011}, los términos con 10310^3 o superior no afectan las últimas tres cifras.

In (10+1)2011(10+1)^{2011}, terms with 10310^3 or higher do not affect the last three digits

Solución:

Como 201111(mod1000)2011\equiv11\pmod{1000}, basta con hallar 112011=(10+1)201111^{2011}=(10+1)^{2011} módulo 10001000.

Todos los términos con 10310^3 o superior son divisibles por 10001000, así que solo importan los primeros tres términos: 1+201110+(20112)102.1+2011\cdot10+\binom{2011}{2}10^2.

Módulo 10001000, esto es 1+1110+2011201021001+110+500=611 \begin{aligned} &1+11\cdot10+\dfrac{2011\cdot2010}{2}\cdot100 \\ &\quad \equiv1+110+500=611 \end{aligned} .

Por lo tanto, la cifra de las centenas es 66.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

Because 201111(mod1000)2011\equiv11\pmod{1000}, it is enough to find 112011=(10+1)201111^{2011}=(10+1)^{2011} modulo 10001000.

All terms with 10310^3 or higher are divisible by 10001000, so only the first three terms matter: 1+201110+(20112)102.1+2011\cdot10+\binom{2011}{2}10^2.

Modulo 10001000, this is 1+1110+2011201021001+110+500=611 \begin{aligned} &1+11\cdot10+\dfrac{2011\cdot2010}{2}\cdot100 \\ &\quad \equiv1+110+500=611 \end{aligned} .

The hundreds digit is therefore 66.

Thus, D is the correct answer.

24.

Un punto reticular en un sistema de coordenadas xyxy es cualquier punto (x,y)(x, y) donde tanto xx como yy son enteros. La gráfica de y=mx+2y = mx +2 no pasa por ningún punto reticular con 0<x1000 < x \le 100 para todo mm tal que 12<m<a.\frac{1}{2} < m < a. ¿Cuál es el máximo valor posible de aa?

A lattice point in an xyxy-coordinate system is any point (x,y)(x, y) where both xx and yy are integers. The graph of y=mx+2y = mx +2 passes through no lattice point with 0<x1000 < x \le 100 for all mm such that 12<m<a.\frac{1}{2} < m < a. What is the maximum possible value of a?a?

51101\dfrac{51}{101}

5099\dfrac{50}{99}

51100\dfrac{51}{100}

52101\dfrac{52}{101}

1325\dfrac{13}{25}

Nivel de dificultad: 2350
Pista pequeña:

Un punto reticular aparece cuando mxmx es entero, después de desplazar la gráfica 22 unidades hacia abajo.

A lattice point occurs when mxmx is an integer after shifting down by 22

Pista grande:

Revisa el menor entero por encima de x2\frac{x}{2} para cada 1x1001\le x\le100.

Check the nearest integer above x2\frac{x}{2} for each 1x1001\le x\le100

Solución:

Desplaza la gráfica hacia abajo 22. El problema equivale a encontrar la menor pendiente m>12m\gt\dfrac12 para la cual y=mxy=mx pasa por un punto reticular con 0<x1000\lt x\le100.

Para un entero fijo xx, el menor entero yy con yx>12\frac{y}{x}\gt\frac{1}{2} es x2+1\frac{x}{2}+1 cuando xx es par, y x+12\frac{x+1}{2} cuando xx es impar.

Así, las pendientes candidatas son 12+1x\dfrac12+\dfrac1x para xx par, minimizada en x=100x=100 como 51100\dfrac{51}{100}, y 12+12x\dfrac12+\dfrac1{2x} para xx impar, minimizada en x=99x=99 como 5099\dfrac{50}{99}.

La menor de estas es 5099\dfrac{50}{99}, así que todo mm con 12<m<5099\dfrac12\lt m\lt\dfrac{50}{99} evita tales puntos reticulares, y este extremo superior es el mejor posible.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

Shift the graph down by 22. The problem is equivalent to finding the smallest slope m>12m\gt\dfrac12 for which y=mxy=mx passes through a lattice point with 0<x1000\lt x\le100.

For a fixed integer xx, the smallest integer yy with yx>12\frac{y}{x}\gt\frac{1}{2} is x2+1\frac{x}{2}+1 when xx is even, and x+12\frac{x+1}{2} when xx is odd.

Thus the candidate slopes are 12+1x\dfrac12+\dfrac1x for even xx, minimized at x=100x=100 as 51100\dfrac{51}{100}, and 12+12x\dfrac12+\dfrac1{2x} for odd xx, minimized at x=99x=99 as 5099\dfrac{50}{99}.

The smaller of these is 5099\dfrac{50}{99}, so every mm with 12<m<5099\dfrac12\lt m\lt\dfrac{50}{99} avoids such lattice points, and this upper endpoint is best possible.

Thus, B is the correct answer.

25.

Sea T1T_1 un triángulo con lados 2011,2011, 2012,2012, y 2013.2013. Para n1,n \ge 1, si Tn=ABCT_n = \triangle ABC y D,D, E,E, y FF son los puntos de tangencia de la circunferencia inscrita de ABC\triangle ABC con los lados AB,AB, BC,BC, y AC,AC, respectivamente, entonces Tn+1T_{n+1} es un triángulo con lados AD,AD, BE,BE, y CF,CF, si existe. ¿Cuál es el perímetro del último triángulo de la sucesión (Tn)( T_n )?

Let T1T_1 be a triangle with side lengths 2011,2011, 2012,2012, and 2013.2013. For n1,n \ge 1, if Tn=ABCT_n = \triangle ABC and D,D, E,E, and FF are the points of tangency of the incircle of ABC\triangle ABC to the sides AB,AB, BC,BC, and AC,AC, respectively, then Tn+1T_{n+1} is a triangle with side lengths AD,AD, BE,BE, and CF,CF, if it exists. What is the perimeter of the last triangle in the sequence (Tn)?( T_n )?

15098\dfrac{1509}{8}

150932\dfrac{1509}{32}

150964\dfrac{1509}{64}

1509128\dfrac{1509}{128}

1509256\dfrac{1509}{256}

Nivel de dificultad: 2490
Pista pequeña:

Las longitudes de las tangentes desde un mismo vértice son iguales.

Tangent lengths from the same vertex are equal

Pista grande:

Para lados s1,s,s+1s-1,s,s+1, el siguiente lado central es s2\frac{s}{2}.

For side lengths s1,s,s+1s-1,s,s+1, the next middle side is s2\frac{s}{2}

Solución:

Para un triángulo con lados a=BCa=BC, b=CAb=CA y c=ABc=AB, las tangentes iguales desde un mismo vértice dan los siguientes lados b+ca2,a+cb2,a+bc2. \begin{gathered} \dfrac{b+c-a}{2}, \\ \quad \dfrac{a+c-b}{2}, \\ \quad \dfrac{a+b-c}{2}. \end{gathered}

Si los lados actuales son s1,s,s+1s-1,s,s+1, entonces los siguientes son s21,s2,s2+1\dfrac{s}{2}-1,\dfrac{s}{2},\dfrac{s}{2}+1. Así, se mantiene la misma forma mientras el lado central se reduce a la mitad cada vez.

Para TnT_n, el lado central es 20122n1\frac{2012}{2^{n-1}}. Un triángulo de la forma s1,s,s+1s-1,s,s+1 existe exactamente cuando s>2s>2.

El último triángulo válido cumple 20122n1>2\frac{2012}{2^{n-1}}>2, pero el siguiente no. Esto da n=10n=10, con lado central 201229=503128\frac{2012}{2^9}=\frac{503}{128}.

El perímetro es 3503128=15091283\cdot\dfrac{503}{128}=\dfrac{1509}{128}.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

For a triangle with side lengths a=BCa=BC, b=CAb=CA, and c=ABc=AB, equal tangents from the same vertex give the next side lengths b+ca2,a+cb2,a+bc2. \begin{gathered} \dfrac{b+c-a}{2}, \\ \quad \dfrac{a+c-b}{2}, \\ \quad \dfrac{a+b-c}{2}. \end{gathered}

If the current side lengths are s1,s,s+1s-1,s,s+1, then the next side lengths are s21,s2,s2+1\dfrac{s}{2}-1,\dfrac{s}{2},\dfrac{s}{2}+1. Thus the same form persists while the middle side halves each time.

For TnT_n, the middle side is 20122n1\frac{2012}{2^{n-1}}. A triangle of the form s1,s,s+1s-1,s,s+1 exists exactly when s>2s>2.

The last valid triangle has 20122n1>2\frac{2012}{2^{n-1}}>2, but the next one does not. This gives n=10n=10, with middle side 201229=503128\frac{2012}{2^9}=\frac{503}{128}.

The perimeter is 3503128=15091283\cdot\dfrac{503}{128}=\dfrac{1509}{128}.

Thus, D is the correct answer.