2016 AMC 10A Problema 23

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

23.

Una operación binaria ♢\diamondsuit tiene las propiedades de que a ♢ (b ♢ c)=(a ♢ b)⋅ca\,\diamondsuit\, (b\,\diamondsuit \,c) = (a\,\diamondsuit \,b)\cdot c y de que a ♢ a=1a\,\diamondsuit \,a=1 para todos los números reales no nulos a,a, b,b, y c.c. (Aquí el punto ⋅\cdot representa la operación de multiplicación usual.) La solución de la ecuación 2016 ♢ (6 ♢ x)=1002016 \,\diamondsuit\, (6\,\diamondsuit\, x)=100 se puede escribir como pq,\frac{p}{q}, donde pp y qq son enteros positivos primos entre sí. ¿Cuánto vale p+qp+q?
A binary operation ♢\diamondsuit has the properties that a ♢ (b ♢ c)=(a ♢ b)⋅ca\,\diamondsuit\, (b\,\diamondsuit \,c) = (a\,\diamondsuit \,b)\cdot c and that a ♢ a=1a\,\diamondsuit \,a=1 for all nonzero real numbers a,a, b,b, and c.c. (Here the dot ⋅\cdot represents the usual multiplication operation.) The solution to the equation 2016 ♢ (6 ♢ x)=1002016 \,\diamondsuit\, (6\,\diamondsuit\, x)=100 can be written as pq,\frac{p}{q}, where pp and qq are relatively prime positive integers. What is p+q?p+q?
109109
201201
301301
30493049
33,60133{,}601
Respuesta: A
Conceptos:operación personalizadaecuación funcional
Nivel de dificultad: 1820
Pista pequeña:
Primero demuestra que a♢b=aba\diamondsuit b=\frac{a}{b}.
First prove a♢b=aba\diamondsuit b=\frac{a}{b}
Pista grande:
Luego calcula 2016♢(6♢x)2016\diamondsuit(6\diamondsuit x).
Then compute 2016♢(6♢x)2016\diamondsuit(6\diamondsuit x)
Solución:
Como a♢a=1a\diamondsuit a=1, sustituir b=cb=c en a♢(b♢c)=(a♢b)ca\diamondsuit(b\diamondsuit c)=(a\diamondsuit b)c da a♢1=(a♢b)ba\diamondsuit1=(a\diamondsuit b)b. Además, usando a♢(a♢a)=(a♢a)aa\diamondsuit(a\diamondsuit a)=(a\diamondsuit a)a obtenemos a♢1=aa\diamondsuit1=a. Por lo tanto a♢b=aba\diamondsuit b=\frac ab.
Así, la ecuación se convierte en 2016♢(6♢x)=2016♢6x=20166x=336x=100. \begin{aligned} 2016\diamondsuit(6\diamondsuit x) &= 2016\diamondsuit\frac6x \\ &= \frac{2016}{\frac{6}{x}} \\ &= 336x \\ &= 100. \end{aligned} Así que x=2584x=\frac{25}{84}, p+q=25+84=109p+q=25+84=109.
Por lo tanto, la respuesta correcta es A.
Since a♢a=1a\diamondsuit a=1, substituting b=cb=c in a♢(b♢c)=(a♢b)ca\diamondsuit(b\diamondsuit c)=(a\diamondsuit b)c gives a♢1=(a♢b)ba\diamondsuit1=(a\diamondsuit b)b. Also, using a♢(a♢a)=(a♢a)aa\diamondsuit(a\diamondsuit a)=(a\diamondsuit a)a gives a♢1=aa\diamondsuit1=a. Therefore a♢b=aba\diamondsuit b=\frac ab.
The equation becomes 2016♢(6♢x)=2016♢6x=20166x=336x=100. \begin{aligned} 2016\diamondsuit(6\diamondsuit x) &= 2016\diamondsuit\frac6x \\ &= \frac{2016}{\frac{6}{x}} \\ &= 336x \\ &= 100. \end{aligned} Thus x=2584x=\frac{25}{84}, so p+q=25+84=109p+q=25+84=109.
Thus, the correct answer is A.
Problema 22#22
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