2015 AMC 10B Problema 25

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 25 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:Ecuación diofánticaTruco de factorización favorito de Simonanálisis por casos

Nivel de dificultad: 2010

25.

Una caja rectangular mide a×b×c,a \times b \times c, donde a,a, b,b, y cc son enteros y 1abc.1\leq a \leq b \leq c. El volumen y el área de la superficie de la caja son numéricamente iguales. ¿Cuántas ternas ordenadas (a,b,c)(a,b,c) son posibles?

A rectangular box measures a×b×c,a \times b \times c, where a,a, b,b, and cc are integers and 1abc.1\leq a \leq b \leq c. The volume and the surface area of the box are numerically equal. How many ordered triples (a,b,c)(a,b,c) are possible?

4 4

10 10

12 12

21 21

26 26

Solución:

La condición es abc=2(ab+ac+bc).abc=2(ab+ac+bc). Como abc6bcabc\le6bc, tenemos a6a\le6. Además a=1a=1 y a=2a=2 no dan soluciones positivas, así que probamos a=3,4,5,6a=3,4,5,6.

Para a=3a=3, (b6)(c6)=36(b-6)(c-6)=36, lo que da (b,c)=(7,42),(b,c)=(7,42), (8,24),(8,24), (9,18),(9,18), (10,15),(10,15), (12,12)(12,12). Para a=4a=4, (b4)(c4)=16(b-4)(c-4)=16, lo que da (5,20),(6,12),(8,8)(5,20),(6,12),(8,8).

Para a=5a=5, (3b10)(3c10)=100(3b-10)(3c-10)=100, y la única solución con abca\le b\le c es (b,c)=(5,10)(b,c)=(5,10). Para a=6a=6, (b3)(c3)=9(b-3)(c-3)=9, y la única solución con abca\le b\le c es (6,6)(6,6).

El número total de ternas es 5+3+1+1=105+3+1+1=10.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

The condition is abc=2(ab+ac+bc).abc=2(ab+ac+bc). Since abc6bcabc\le6bc, we have a6a\le6. Also a=1a=1 and a=2a=2 give no positive solutions, so test a=3,4,5,6a=3,4,5,6.

For a=3a=3, (b6)(c6)=36(b-6)(c-6)=36, giving (b,c)=(7,42),(b,c)=(7,42), (8,24),(8,24), (9,18),(9,18), (10,15),(10,15), (12,12)(12,12). For a=4a=4, (b4)(c4)=16(b-4)(c-4)=16, giving (5,20),(6,12),(8,8)(5,20),(6,12),(8,8).

For a=5a=5, (3b10)(3c10)=100(3b-10)(3c-10)=100, and the only solution with abca\le b\le c is (b,c)=(5,10)(b,c)=(5,10). For a=6a=6, (b3)(c3)=9(b-3)(c-3)=9, and the only solution with abca\le b\le c is (6,6)(6,6).

The total number of triples is 5+3+1+1=105+3+1+1=10.

Thus, the correct answer is B.

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