1966 AMC 12 Problema 40

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40.

En esta figura, ABAB es el diámetro de un círculo de centro O,O, y radio a.a. Se traza la cuerda ADAD y se prolonga hasta cortar en CC la tangente al círculo en B.B. Se toma el punto EE en ACAC de modo que AE=DC.AE=DC. Si las coordenadas de EE son (x,y),(x,y), entonces:

In this figure ABAB is a diameter of a circle, centered at O,O, with radius a.a. A chord ADAD is drawn and extended to meet the tangent to the circle at B,B, in point C.C. Point EE is taken on ACAC so that AE=DC.AE=DC. If the coordinates of EE are (x,y),(x,y), then:

y2=x32axy^2=\dfrac{x^3}{2a-x}

y2=x32a+xy^2=\dfrac{x^3}{2a+x}

y4=x22axy^4=\dfrac{x^2}{2a-x}

x2=y22axx^2=\dfrac{y^2}{2a-x}

x2=y22a+xx^2=\dfrac{y^2}{2a+x}

Respuesta: A
Conceptos:círculogeometría analíticasemejanzarecta tangente
Nivel de dificultad: 2060
Pista pequeña:

Traza perpendiculares desde EE y DD al diámetro ABAB

Drop perpendiculars from EE and DD to diameter ABAB

Pista grande:

Usa AE=DCAE=DC entre las dos tangentes paralelas y combina el teorema de la altura con triángulos semejantes

Use AE=DCAE=DC between the two parallel tangents, then combine the altitude theorem with similar triangles

Solución:

Traza las perpendiculares EMEM y DNDN a AB.AB. Como AE=DCAE=DC y las tangentes por A,BA,B son paralelas, sus proyecciones dan NB=x.NB=x. Por ello, AN=2ax.AN=2a-x. En el triángulo rectángulo ADB,ADB, el teorema de la altura da DN2=x(2ax). DN^2=x(2a-x). Los triángulos semejantes AMEAME y ANDAND dan DN2ax=yx,\frac{DN}{2a-x}=\frac{y}{x}, por lo que DN=y(2ax)x.DN=\frac{y(2a-x)}{x}. La sustitución y la cancelación producen y2=x32ax. y^2=\frac{x^3}{2a-x}.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Drop perpendiculars EMEM and DNDN to AB.AB. Since AE=DCAE=DC and the tangents through A,BA,B are parallel, their projections give NB=x.NB=x. Hence AN=2ax.AN=2a-x. In right triangle ADB,ADB, the altitude theorem gives DN2=x(2ax). DN^2=x(2a-x). Similar triangles AMEAME and ANDAND give DN2ax=yx,\frac{DN}{2a-x}=\frac{y}{x}, so DN=y(2ax)x.DN=\frac{y(2a-x)}{x}. Substitution and cancellation yield y2=x32ax. y^2=\frac{x^3}{2a-x}.

Therefore, the correct answer is A.

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