2021 AMC 10B Spring Problema 21

A continuación está la solución en video y solución preparada profesionalmente para el Problema 21 del 2021 AMC 10B Spring, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2021 AMC 10B 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:plegado de papelgeometría analítica

Nivel de dificultad: 2230

21.

Una hoja de papel cuadrada tiene lado 11 y vértices A,B,C,A,B,C, y DD en ese orden. Como se muestra en la figura, el papel se dobla de modo que el vértice CC toca el lado AD\overline{AD} en el punto CC', y el lado BC\overline{BC} corta al lado AB\overline{AB} en el punto EE. Supón que CD=13C'D = \frac{1}{3}. ¿Cuál es el perímetro del triángulo AEC\bigtriangleup AEC'?

A square piece of paper has side length 11 and vertices A,B,C,A,B,C, and DD in that order. As shown in the figure, the paper is folded so that vertex CC meets edge AD\overline{AD} at point C,C', and edge BC\overline{BC} intersects edge AB\overline{AB} at point E.E. Suppose that CD=13.C'D = \frac{1}{3}. What is the perimeter of triangle AEC?\bigtriangleup AEC' ?

2 2

1+233 1+\dfrac{2}{3}\sqrt{3}

136 \dfrac{13}{6}

1+343 1 + \dfrac{3}{4}\sqrt{3}

73 \dfrac{7}{3}

Solución en video:
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Solución escrita:

Usa coordenadas con A=(0,1)A=(0,1), B=(0,0)B=(0,0), C=(1,0)C=(1,0) y D=(1,1)D=(1,1). Como CD=13C'D=\frac13, tenemos C=(23,1)C'=(\frac23,1), así que AC=23AC'=\frac23.

El doblez refleja CC a CC', así que la imagen del lado BCBC es la recta que pasa por CC' y EE. Reflejar B=(0,0)B=(0,0) respecto a la mediatriz de CCCC' da (215,25)(-\frac{2}{15},\frac25). La recta que pasa por este punto y CC' corta a ABAB en E=(0,12)E=(0,\frac12).

Por lo tanto AE=12AE=\frac12, y

EC=(23)2+(12)2=56.EC'=\sqrt{\left(\frac23\right)^2+\left(\frac12\right)^2}=\frac56.

El perímetro de AEC\triangle AEC' es

12+23+56=2.\frac12+\frac23+\frac56=2.

Por lo tanto, la respuesta es A.

Use coordinates with A=(0,1)A=(0,1), B=(0,0)B=(0,0), C=(1,0)C=(1,0), and D=(1,1)D=(1,1). Since CD=13C'D=\frac13, we have C=(23,1)C'=(\frac23,1), so AC=23AC'=\frac23.

The fold reflects CC to CC', so the image of side BCBC is the line through CC' and EE. Reflecting B=(0,0)B=(0,0) across the perpendicular bisector of CCCC' gives (215,25)(-\frac{2}{15},\frac25). The line through this point and CC' meets ABAB at E=(0,12)E=(0,\frac12).

Thus AE=12AE=\frac12, and

EC=(23)2+(12)2=56.EC'=\sqrt{\left(\frac23\right)^2+\left(\frac12\right)^2}=\frac56.

The perimeter of AEC\triangle AEC' is

12+23+56=2.\frac12+\frac23+\frac56=2.

Thus, the answer is A .

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