2021 AMC 10A Spring Problema 13

A continuación está la solución en video y solución preparada profesionalmente para el Problema 13 del 2021 AMC 10A Spring, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2021 AMC 10A Spring, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:volumenGeometría 3DTeorema de Pitágoras

Nivel de dificultad: 1370

13.

¿Cuál es el volumen del tetraedro ABCDABCD con longitudes de aristas AB=2AB = 2, AC=3AC = 3, AD=4AD = 4, BC=13BC = \sqrt{13}, BD=25BD = 2\sqrt{5} y CD=5CD = 5?

What is the volume of tetrahedron ABCDABCD with edge lengths AB=2,AB = 2, AC=3,AC = 3, AD=4,AD = 4, BC=13,BC = \sqrt{13}, BD=25,BD = 2\sqrt{5}, and CD=5?CD = 5?

33

232\sqrt{3}

44

333\sqrt{3}

66

Solución en video:
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Solución escrita:

Coloca A=(0,0,0)A=(0,0,0), B=(2,0,0)B=(2,0,0), C=(0,3,0)C=(0,3,0) y D=(0,0,4)D=(0,0,4). Entonces

BC=22+32=13,BD=22+42=25,CD=32+42=5, \begin{aligned} BC &= \sqrt{2^2+3^2}=\sqrt{13}, \\ BD &= \sqrt{2^2+4^2}=2\sqrt5, \\ CD &= \sqrt{3^2+4^2}=5, \end{aligned}

así que este modelo de coordenadas coincide con todas las longitudes de aristas dadas. El tetraedro es un tetraedro de esquina rectangular con longitudes de aristas perpendiculares 2,3,42,3,4 desde AA, por lo que su volumen es

16(2)(3)(4)=4.\frac16(2)(3)(4)=4.

Por lo tanto, C es la respuesta correcta.

Place A=(0,0,0)A=(0,0,0), B=(2,0,0)B=(2,0,0), C=(0,3,0)C=(0,3,0), and D=(0,0,4)D=(0,0,4). Then

BC=22+32=13,BD=22+42=25,CD=32+42=5, \begin{aligned} BC &= \sqrt{2^2+3^2}=\sqrt{13}, \\ BD &= \sqrt{2^2+4^2}=2\sqrt5, \\ CD &= \sqrt{3^2+4^2}=5, \end{aligned}

so this coordinate model matches all the given edge lengths. The tetrahedron is a rectangular-corner tetrahedron with perpendicular edge lengths 2,3,42,3,4 from AA, so its volume is

16(2)(3)(4)=4.\frac16(2)(3)(4)=4.

Thus, C is the correct answer.

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El Problema 13 en otros años