1952 AMC 12 Problema 47

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47.

En el sistema de ecuaciones zx=y2x,z^x=y^{2x}, 2z=2⋅4x,2^z=2\cdot4^x, x+y+z=16,x+y+z=16, las raíces enteras en el orden x,x, y,y, zz son:
In the set of equations zx=y2x,z^x=y^{2x}, 2z=2⋅4x,2^z=2\cdot4^x, x+y+z=16,x+y+z=16, the integral roots in the order x,x, y,y, zz are:
3,3, 4,4, 99
9,9, −5,-5, 1212
12,12, −5,-5, 99
4,4, 3,3, 99
4,4, 9,9, 33
Respuesta: D
Conceptos:exponenteEcuación diofánticasistema de ecuaciones
Nivel de dificultad: 1810
Pista pequeña:
Compara los exponentes en 2z=2⋅4x2^z=2\cdot4^x para expresar zz en función de xx
Compare exponents in 2z=2⋅4x2^z=2\cdot4^x to express zz in terms of xx
Pista grande:
Para la solución positiva prevista, zx=y2xz^x=y^{2x} da z=y2z=y^2; sustituye ambas relaciones en la suma
For the intended positive solution, zx=y2xz^x=y^{2x} gives z=y2z=y^2; substitute both relations into the sum
Solución:
Para la solución entera positiva prevista, la primera ecuación da z=y2.z=y^2. La segunda ecuación es 2z=22x+1, 2^z=2^{2x+1}, por lo que z=2x+1z=2x+1 y x=y2−12.x=\frac{y^2-1}{2}. Al sustituir en x+y+z=16x+y+z=16 se obtiene y2−12+y+y2=16. \frac{y^2-1}{2}+y+y^2=16. La solución entera positiva es y=3,y=3, que da x=4x=4 y z=9.z=9. La sustitución directa verifica las tres ecuaciones mostradas.
Por lo tanto, la respuesta prevista entre las opciones es D.
For the intended positive integral solution, the first equation gives z=y2.z=y^2. The second equation is 2z=22x+1, 2^z=2^{2x+1}, so z=2x+1z=2x+1 and x=y2−12.x=\frac{y^2-1}{2}. Substituting into x+y+z=16x+y+z=16 gives y2−12+y+y2=16. \frac{y^2-1}{2}+y+y^2=16. The positive integral solution is y=3,y=3, which gives x=4x=4 and z=9.z=9. Direct substitution verifies all three displayed equations.
Thus, the intended listed answer is D.
Problema 46#46
Examen completo

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