2014 AMC 10B Problema 21

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 21 del 2014 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2014 AMC 10B, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:trapecioTeorema de Pitágoras

Nivel de dificultad: 1790

21.

El trapecio ABCD ABCD tiene lados paralelos AB \overline{AB} de longitud 33 33 y CD \overline {CD} de longitud 21. 21 . Los otros dos lados tienen longitudes 10 10 y 14. 14 . Los ángulos A A y B B son agudos. ¿Cuál es la longitud de la diagonal más corta de ABCD ABCD ?

Trapezoid ABCD ABCD has parallel sides AB \overline{AB} of length 33 33 and CD \overline {CD} of length 21. 21 . The other two sides are of lengths 10 10 and 14. 14 . The angles A A and B B are acute. What is the length of the shorter diagonal of ABCD? ABCD ?

106 10\sqrt{6}

25 25

810 8\sqrt{10}

182 18\sqrt{2}

26 26

Solución:

Sean EE y F,F, respectivamente, los pies de las perpendiculares desde CC y DD hasta ABAB. Sin pérdida de generalidad, sea BC=10BC=10; intercambiar los dos lados no paralelos solo refleja el trapecio. Esto da el siguiente diagrama:

Sea FB=xFB = x y sea la altura h.h. Esto significa que AE=33xEF=33x21=12x.\begin{align*}AE &= 33-x-EF\\&=33-x-21 \\&= 12-x.\end{align*}

Esto sugiere que 142=(12x)2+h214^2 = (12-x)^2 + h^2 102=x2+h2.10^2 = x^2 + h^2. Restando las ecuaciones, obtenemos 96=14424x96 = 144 - 24x x=2.x = 2. Luego, queremos hallar (21+x)2+h2\sqrt{ (21+x)^2+h^2} =212+42x+(x2+h2)= \sqrt{21^2 + 42x + (x^2 + h^2) } =441+422+100= \sqrt{441+42\cdot 2 + 100} =625= \sqrt{625} =25.=25.

Así, la respuesta correcta es B.

Let the feet of the perpendiculars from CC and DD to ABAB be EE and F,F, respectively. Without loss of generality, let BC=10BC=10; interchanging the two legs only reflects the trapezoid. This yields the following diagram:

Then, let FB=xFB = x and the altitude be h.h. This means AE=33xEF=33x21=12x.\begin{align*}AE &= 33-x-EF\\&=33-x-21 \\&= 12-x.\end{align*}

This suggests that: 142=(12x)2+h214^2 = (12-x)^2 + h^2 102=x2+h2.10^2 = x^2 + h^2. Subtracting the equations, we get: 96=14424x96 = 144 - 24x x=2.x = 2. Then, we want to find (21+x)2+h2\sqrt{ (21+x)^2+h^2} =212+42x+(x2+h2)= \sqrt{21^2 + 42x + (x^2 + h^2) }=441+422+100= \sqrt{441+42\cdot 2 + 100} =625= \sqrt{625}=25.=25.

Thus, the correct answer is B .

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