2016 AMC 10A Problema 23

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 23 del 2016 AMC 10A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2016 AMC 10A, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:operación personalizadaecuación funcional

Nivel de dificultad: 1820

23.

Una operación binaria \diamondsuit tiene las propiedades de que a(bc)=(ab)ca\,\diamondsuit\, (b\,\diamondsuit \,c) = (a\,\diamondsuit \,b)\cdot c y que aa=1a\,\diamondsuit \,a=1 para todos los números reales no nulos a,ba, b y cc. (Aquí \cdot representa la multiplicación.) La solución de la ecuación 2016(6x)=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(bc)=(ab)ca\,\diamondsuit\, (b\,\diamondsuit \,c) = (a\,\diamondsuit \,b)\cdot c and that aa=1a\,\diamondsuit \,a=1 for all nonzero real numbers a,b,a, b, and c.c. (Here \cdot represents multiplication). The solution to the equation 2016(6x)=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

Solución:

Como aa=1a\diamondsuit a=1, sustituir b=cb=c en a(bc)=(ab)ca\diamondsuit(b\diamondsuit c)=(a\diamondsuit b)c da a1=(ab)ba\diamondsuit1=(a\diamondsuit b)b. Además, usando a(aa)=(aa)aa\diamondsuit(a\diamondsuit a)=(a\diamondsuit a)a obtenemos a1=aa\diamondsuit1=a. Por lo tanto ab=aba\diamondsuit b=\frac ab.

Así, la ecuación se convierte en 2016(6x)=20166x=20166/x=336x=100. \begin{aligned} 2016\diamondsuit(6\diamondsuit x) &= 2016\diamondsuit\frac6x \\ &= \frac{2016}{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 aa=1a\diamondsuit a=1, substituting b=cb=c in a(bc)=(ab)ca\diamondsuit(b\diamondsuit c)=(a\diamondsuit b)c gives a1=(ab)ba\diamondsuit1=(a\diamondsuit b)b. Also, using a(aa)=(aa)aa\diamondsuit(a\diamondsuit a)=(a\diamondsuit a)a gives a1=aa\diamondsuit1=a. Therefore ab=aba\diamondsuit b=\frac ab.

The equation becomes 2016(6x)=20166x=20166/x=336x=100. \begin{aligned} 2016\diamondsuit(6\diamondsuit x) &= 2016\diamondsuit\frac6x \\ &= \frac{2016}{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.

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