1958 AMC 12 Problema 48

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48.

El diámetro AB\overline{AB} de un círculo de centro OO mide 1010 unidades. CC está en AB\overline{AB} a 44 unidades de A,A, y DD está en AB\overline{AB} a 44 unidades de B.B. PP es cualquier punto del círculo. El camino quebrado de CC a PP y a D:D:

Diameter AB\overline{AB} of a circle with center OO is 1010 units. CC is a point 44 units from A,A, and on AB.\overline{AB}. DD is a point 44 units from B,B, and on AB.\overline{AB}. PP is any point on the circle. Then the broken-line path from CC to PP to D:D:

tiene la misma longitud para toda posición de PP

has the same length for all positions of PP

supera 1010 unidades para toda posición de PP

exceeds 1010 units for all positions of PP

no puede superar 1010 unidades

cannot exceed 1010 units

es mínimo cuando CPDCPD es un triángulo rectángulo

is shortest when CPDCPD is a right triangle

es máximo cuando PP equidista de CC y DD

is longest when PP is equidistant from CC and DD

Respuesta: E
Conceptos:círculofórmula de la distanciaoptimizaciónsimetría
Nivel de dificultad: 1990
Pista pequeña:

Coloca el centro en el origen y el diámetro en el eje xx, con C=(1,0)C=(-1,0) y D=(1,0)D=(1,0)

Place the center at the origin and the diameter on the xx-axis, so C=(1,0)C=(-1,0) and D=(1,0)D=(1,0)

Pista grande:

Para P=(u,v)P=(u,v) en el círculo, compara CP2=26+2uCP^2=26+2u y DP2=262uDP^2=26-2u

For P=(u,v)P=(u,v) on the circle, compare CP2=26+2uCP^2=26+2u and DP2=262uDP^2=26-2u

Solución:

Sean O=(0,0),O=(0,0), C=(1,0),C=(-1,0), D=(1,0)D=(1,0) y P=(u,v)P=(u,v), con u2+v2=25.u^2+v^2=25. Entonces CP2=26+2u,DP2=262u. \begin{aligned} CP^2&=26+2u,\\ DP^2&=26-2u. \end{aligned} Por lo tanto, (CP+DP)2=52+26764u2. \begin{aligned} (CP+DP)^2 &=52\\ &\quad+2\sqrt{676-4u^2}. \end{aligned} Esto es máximo cuando u=0,u=0, exactamente cuando CP=DP.CP=DP.

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

Place O=(0,0),O=(0,0), C=(1,0),C=(-1,0), D=(1,0),D=(1,0), and P=(u,v)P=(u,v) with u2+v2=25.u^2+v^2=25. Then CP2=26+2u,DP2=262u. \begin{aligned} CP^2&=26+2u,\\ DP^2&=26-2u. \end{aligned} Therefore (CP+DP)2=52+26764u2. \begin{aligned} (CP+DP)^2 &=52\\ &\quad+2\sqrt{676-4u^2}. \end{aligned} This is largest when u=0,u=0, exactly when CP=DP.CP=DP.

Therefore, the correct answer is E.

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