2015 AMC 10B Problema 22

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 22 del 2015 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2015 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:polígono regularsemejanzacuadrática

Nivel de dificultad: 1880

22.

En la figura que se muestra abajo, ABCDEABCDE es un pentágono regular y AG=1.AG=1. ¿Cuánto vale FG+JH+CDFG + JH + CD?

In the figure shown below, ABCDEABCDE is a regular pentagon and AG=1.AG=1. What is FG+JH+CD?FG + JH + CD? \t\t

3 3

1245 12-4\sqrt{5}

5+253 \dfrac{5+2\sqrt{5}}{3}

1+5 1+\sqrt{5}

11+11510 \dfrac{11+11\sqrt{5}}{10}

Solución:

Por simetría, AG=HC=HJ=1AG=HC=HJ=1, y los triángulos AFGAFG y BGHBGH son congruentes, así que FG=GHFG=GH. Sea FG=bFG=b, y sea CD=dCD=d.

Los triángulos semejantes en el pentágono dan 1b=1+b\frac1b=1+b y 1+b1=d.\frac{1+b}{1}=d. La primera ecuación es b2+b1=0b^2+b-1=0, así que b=1+52b=\frac{-1+\sqrt{5}}{2}. Entonces d=1+b=1+52d=1+b=\frac{1+\sqrt{5}}{2}.

Por lo tanto FG+JH+CD=b+1+d=1+5. \begin{aligned} FG+JH+CD &= b+1+d \\ &= 1+\sqrt{5}. \end{aligned}

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

By symmetry, AG=HC=HJ=1AG=HC=HJ=1, and triangles AFGAFG and BGHBGH are congruent, so FG=GHFG=GH. Let FG=bFG=b, and let CD=dCD=d.

The similar triangles in the pentagon give 1b=1+b\frac1b=1+b and 1+b1=d.\frac{1+b}{1}=d. The first equation is b2+b1=0b^2+b-1=0, so b=1+52b=\frac{-1+\sqrt{5}}{2}. Then d=1+b=1+52d=1+b=\frac{1+\sqrt{5}}{2}.

Therefore FG+JH+CD=b+1+d=1+5. \begin{aligned} FG+JH+CD &= b+1+d \\ &= 1+\sqrt{5}. \end{aligned}

Thus, the correct answer is D.

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El Problema 22 en otros años