2020 AMC 10B Problema 9

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 9 del 2020 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2020 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 diofánticacompletar el cuadradoacotación a casos límite

Nivel de dificultad: 1070

9.

¿Cuántos pares ordenados de enteros (x,y)(x, y) satisfacen la ecuación x2020+y2=2yx^{2020}+y^2=2y?

How many ordered pairs of integers (x,y)(x, y) satisfy the equation x2020+y2=2y?x^{2020}+y^2=2y?

11

22

33

44

Infinitos

infinitely many

Solución:

Pasamos todos los términos a un lado y completamos el cuadrado: x2020+y2=2yx2020+(y1)2=1. \begin{aligned} &x^{2020}+y^2=2y \\ &\quad \Longrightarrow x^{2020}+(y-1)^2=1. \end{aligned} Como (y1)20(y-1)^2\ge 0, debe cumplirse x20201x^{2020}\le 1. Como xx es entero, x=1,0,1x=-1,0,1.

Si x=±1x=\pm1, entonces (y1)2=0(y-1)^2=0, así que y=1y=1. Si x=0x=0, entonces (y1)2=1(y-1)^2=1, así que y=0y=0 o 22. Esto da 44 pares ordenados.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

Move all terms to one side and complete the square: x2020+y2=2yx2020+(y1)2=1. \begin{aligned} &x^{2020}+y^2=2y \\ &\quad \Longrightarrow x^{2020}+(y-1)^2=1. \end{aligned} Because (y1)20(y-1)^2\ge 0, we must have x20201x^{2020}\le 1. Since xx is an integer, x=1,0,1x=-1,0,1.

If x=±1x=\pm1, then (y1)2=0(y-1)^2=0, so y=1y=1. If x=0x=0, then (y1)2=1(y-1)^2=1, so y=0y=0 or 22. This gives 44 ordered pairs.

Thus, D is the correct answer.

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El Problema 9 en otros años