1984 AMC 12 Problema 27

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27.

En △ABC,\triangle ABC, DD está en ACAC y FF está en BC.BC. Además, AB⊥AC,AB\perp AC, AF⊥BC,AF\perp BC, y BD=DC=FC=1.BD=DC=FC=1. Halla AC.AC.
In △ABC,\triangle ABC, DD is on ACAC and FF is on BC.BC. Also, AB⊥AC,AB\perp AC, AF⊥BC,AF\perp BC, and BD=DC=FC=1.BD=DC=FC=1. Find AC.AC.
2\sqrt2
3\sqrt3
23\sqrt[3]{2}
33\sqrt[3]{3}
34\sqrt[4]{3}
Respuesta: C
Conceptos:triángulo rectángulosemejanzaley de los cosenos
Nivel de dificultad: 2350
Pista pequeña:
Sea AC=sAC=s y usa la relación de semejanza entre la altura y la hipotenusa
Let AC=sAC=s and use the altitude-to-hypotenuse similarity relation
Pista grande:
Después compara cos⁡∠ACB\cos\angle ACB en el triángulo rectángulo ABCABC y el triángulo isósceles BDCBDC
Then compare cos⁡∠ACB\cos\angle ACB in right triangle ABCABC and isosceles triangle BDCBDC
Solución:
Sea AC=s.AC=s. La relación de proyección en el triángulo rectángulo da AC2=FC⋅BC, AC^2=FC\cdot BC, por lo que BC=s2.BC=s^2. Como BD=DC=1,BD=DC=1, el numerador y el denominador de la ley de cosenos satisfacen BC2+DC2−BD2=s4,2(BC)(DC)=2s2. \begin{aligned} BC^2+DC^2-BD^2&=s^4,\\ 2(BC)(DC)&=2s^2. \end{aligned} Por tanto, cos⁡∠BCD=s22.\cos\angle BCD=\frac{s^2}{2}. Pero DD está en AC,AC, y en el triángulo rectángulo ABC,ABC, cos⁡∠BCA=ACBC=1s.\cos\angle BCA=\frac{AC}{BC}=\frac{1}{s}. Así, s22=1s,\frac{s^2}{2}=\frac{1}{s}, de modo que s3=2s^3=2 y AC=23.AC=\sqrt[3]{2}.
Por lo tanto, la respuesta correcta es C.
Let AC=s.AC=s. The right-triangle projection relation gives AC2=FC⋅BC, AC^2=FC\cdot BC, so BC=s2.BC=s^2. Since BD=DC=1,BD=DC=1, the numerator and denominator in the Law of Cosines satisfy BC2+DC2−BD2=s4,2(BC)(DC)=2s2. \begin{aligned} BC^2+DC^2-BD^2&=s^4,\\ 2(BC)(DC)&=2s^2. \end{aligned} Hence cos⁡∠BCD=s22.\cos\angle BCD=\frac{s^2}{2}. But DD lies on AC,AC, and in right triangle ABC,ABC, cos⁡∠BCA=ACBC=1s.\cos\angle BCA=\frac{AC}{BC}=\frac{1}{s}. Thus s22=1s,\frac{s^2}{2}=\frac{1}{s}, so s3=2s^3=2 and AC=23.AC=\sqrt[3]{2}.
Therefore, the correct answer is C.
Problema 26#26
Examen completo

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