2017 AMC 10B Problema 19

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

19.

Sea ABCABC un triángulo equilátero. Prolonga el lado AB\overline{AB} más allá de BB hasta un punto BB' de modo que BB=3AB.BB'=3 \cdot AB. De manera similar, prolonga el lado BC\overline{BC} más allá de CC hasta un punto CC' de modo que CC=3BC,CC'=3 \cdot BC, y prolonga el lado CA\overline{CA} más allá de AA hasta un punto AA' de modo que AA=3CA.AA'=3 \cdot CA.

¿Cuál es la razón entre el área del ABC\triangle A'B'C' y el área del ABC\triangle ABC?

Let ABCABC be an equilateral triangle. Extend side AB\overline{AB} beyond BB to a point BB' so that BB=3AB.BB'=3 \cdot AB. Similarly, extend side BC\overline{BC} beyond CC to a point CC' so that CC=3BC,CC'=3 \cdot BC, and extend side CA\overline{CA} beyond AA to a point AA' so that AA=3CA.AA'=3 \cdot CA.

What is the ratio of the area of ABC\triangle A'B'C' to the area of ABC?\triangle ABC?

9:19:1

16:116:1

25:125:1

36:136:1

37:137:1

Respuesta: E
Conceptos:razón de áreastriángulo equiláteroárea del triángulo
Nivel de dificultad: 1860
Solución:

Sea XX el área de ABC.\triangle ABC. Cada uno de BBC,\triangle BB'C, CCA,\triangle CC'A, y AAB\triangle AA'B tiene una base tres veces tan larga como un lado correspondiente de ABC\triangle ABC y la misma altura. Por tanto, cada uno tiene área 3X.3X.

Luego, AAC\triangle AA'C' tiene tres veces la base y la misma altura que ACC,\triangle ACC', cuya área es 3X.3X. Así, AAC\triangle AA'C' tiene área 9X.9X. Del mismo modo, CCB\triangle CC'B' y BBA\triangle BB'A' tienen área 9X.9X.

Estas siete regiones forman el triángulo grande, así que [ABC]=X+3(3X)+3(9X)=37X.\begin{aligned}[A'B'C']&=X+3(3X)+3(9X)\\&=37X.\end{aligned} La razón pedida es 37:1.37:1.

Por lo tanto, E es la respuesta correcta.

Let XX be the area of ABC.\triangle ABC. Each of BBC,\triangle BB'C, CCA,\triangle CC'A, and AAB\triangle AA'B has a base three times as long as a side of ABC\triangle ABC and the same corresponding altitude. Each therefore has area 3X.3X.

Next, AAC\triangle AA'C' has three times the base and the same altitude as ACC,\triangle ACC', whose area is 3X.3X. Thus AAC\triangle AA'C' has area 9X.9X. Similarly, CCB\triangle CC'B' and BBA\triangle BB'A' each have area 9X.9X.

These seven regions partition the large triangle, so [ABC]=X+3(3X)+3(9X)=37X.\begin{aligned}[A'B'C']&=X+3(3X)+3(9X)\\&=37X.\end{aligned} The requested ratio is 37:1.37:1.

Thus, the correct answer is E .

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