1981 AMC 12 Problema 28

Intenta el Problema 28 del 1981 AMC 12 a continuación y luego compara tu respuesta con la solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 1981 AMC 12, o revisar la clave de respuestas.

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

28.

Considera el conjunto de todas las ecuaciones x3+a2x2+a1x+a0=0,x^3+a_2x^2+a_1x+a_0=0, donde a2,a_2, a1,a_1, a0a_0 son constantes reales y ai2|a_i|\le2 para i=0,i=0, 1,1, 2.2. Sea rr el mayor número real positivo que satisface al menos una de estas ecuaciones. Entonces

Consider the set of all equations x3+a2x2+a1x+a0=0,x^3+a_2x^2+a_1x+a_0=0, where a2,a_2, a1,a_1, a0a_0 are real constants and ai2|a_i|\le2 for i=0,i=0, 1,1, 2.2. Let rr be the largest positive real number which satisfies at least one of these equations. Then

1r<321\le r\lt\frac32

32r<2\frac32\le r\lt2

2r<522\le r\lt\frac52

52r<3\frac52\le r\lt3

3r<723\le r\lt\frac72

Respuesta: D
Conceptos:polinomiodesigualdadacotación a casos límite
Nivel de dificultad: 2210
Pista pequeña:

Para xx positivo, los coeficientes que empujan una raíz más hacia la derecha toman sus cotas inferiores

For positive x,x, the coefficients that push a root farthest right take their lower bounds

Pista grande:

Acota la raíz mayor de x32x22x2x^3-2x^2-2x-2 entre dos extremos consecutivos de las opciones

Bracket the largest root of x32x22x2x^3-2x^2-2x-2 at two consecutive choice endpoints

Solución:

Denota por gg un polinomio permitido. Para x0,x\ge0, g(x)=x3+a2x2+a1x+a0f(x), \begin{aligned} g(x)&=x^3+a_2x^2\\ &\quad+a_1x+a_0\\ &\ge f(x), \end{aligned} donde f(x)=x32x22x2.f(x)=x^3-2x^2-2x-2. Así, ninguna raíz positiva puede superar la raíz mayor ρ\rho de f.f. Al tomar a2=a1=a0=2a_2=a_1=a_0=-2 se obtiene g=f,g=f, por lo que ρ\rho sí se alcanza. Como f(52)=318<0,f(3)=1>0, \begin{gathered} f\left(\frac52\right)=-\frac{31}{8}\lt0,\\ f(3)=1\gt0, \end{gathered} tenemos 52<ρ<3.\frac{5}{2}\lt\rho\lt3.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

Write an allowed polynomial as g.g. For x0,x\ge0, g(x)=x3+a2x2+a1x+a0f(x), \begin{aligned} g(x)&=x^3+a_2x^2\\ &\quad+a_1x+a_0\\ &\ge f(x), \end{aligned} where f(x)=x32x22x2.f(x)=x^3-2x^2-2x-2. Thus no positive root can exceed the largest root ρ\rho of f.f. Taking a2=a1=a0=2a_2=a_1=a_0=-2 gives g=f,g=f, so ρ\rho itself is attained. Since f(52)=318<0,f(3)=1>0, \begin{gathered} f\left(\frac52\right)=-\frac{31}{8}\lt0,\\ f(3)=1\gt0, \end{gathered} we have 52<ρ<3.\frac{5}{2}\lt\rho\lt3.

Therefore, the correct answer is D.

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