Question

Si $x,$ $y$ y $z$ son números positivos que satisfacen $x + \frac{1}{y} = 4,$ $y + \frac{1}{z} = 1,$ y $z + \frac{1}{x} = \frac{7}{3},$ ¿cuánto vale $xyz$ ?

If $x,$ $y,$ and $z$ are positive numbers satisfying $x + \frac{1}{y} = 4,$ $y + \frac{1}{z} = 1,$ and $z + \frac{1}{x} = \frac{7}{3},$ then what is $xyz?$

$\dfrac{2}{3}$

$1$

$\dfrac{4}{3}$

$2$

$\dfrac{7}{3}$

Respuesta: B

Conceptos:sistema de ecuaciones manipulación algebraica simetría (álgebra)

Nivel de dificultad: 1970

Pista pequeña:

Suma las tres ecuaciones y, por separado, multiplica las tres.

Add the three equations, and separately multiply all three together

Pista grande:

Al desarrollar el producto se obtiene $xyz + \dfrac{1}{xyz}$ más la suma que ya calculaste.

Expanding the product produces $xyz + \dfrac{1}{xyz}$ plus the sum you already computed

Solución:

Al sumar las tres ecuaciones se obtiene $\begin{gathered} \left(x + \tfrac1y\right) + \left(y + \tfrac1z\right) \\ {}+ \left(z + \tfrac1x\right) \\ = 4 + 1 + \tfrac73 \\ = \tfrac{22}{3}. \end{gathered}$

Al multiplicarlas se obtiene $4 \cdot 1 \cdot \tfrac73 = \tfrac{28}{3}.$

Al desarrollar el producto, $\begin{aligned} &\left(x + \tfrac1y\right) \\ &\quad {}\cdot \left(y + \tfrac1z\right) \\ &\quad {}\cdot \left(z + \tfrac1x\right) \\ &= xyz \\ &\quad {}+ \left(x + y + z + \tfrac1x + \tfrac1y + \tfrac1z\right) \\ &\quad {}+ \frac{1}{xyz}. \end{aligned}$ El grupo central es la suma $\tfrac{22}{3},$ así que $xyz + \dfrac{1}{xyz} = \tfrac{28}{3} - \tfrac{22}{3} = 2.$

Por lo tanto $(xyz - 1)^2 = 0,$ así que $xyz = 1$ .

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

Adding the three equations gives $\begin{gathered} \left(x + \tfrac1y\right) + \left(y + \tfrac1z\right) \\ {}+ \left(z + \tfrac1x\right) \\ = 4 + 1 + \tfrac73 \\ = \tfrac{22}{3}. \end{gathered}$

Multiplying them gives $4 \cdot 1 \cdot \tfrac73 = \tfrac{28}{3}.$

Expanding the product, $\begin{aligned} &\left(x + \tfrac1y\right) \\ &\quad {}\cdot \left(y + \tfrac1z\right) \\ &\quad {}\cdot \left(z + \tfrac1x\right) \\ &= xyz \\ &\quad {}+ \left(x + y + z + \tfrac1x + \tfrac1y + \tfrac1z\right) \\ &\quad {}+ \frac{1}{xyz}. \end{aligned}$ The middle group is the sum $\tfrac{22}{3},$ so $xyz + \dfrac{1}{xyz} = \tfrac{28}{3} - \tfrac{22}{3} = 2.$

Hence $(xyz - 1)^2 = 0,$ so $xyz = 1.$

Thus, the correct answer is B.

2000 AMC 12 Problema 20

Respuesta: B

Nivel de dificultad: 1970

Pista pequeña:

Pista grande:

Solución:

El Problema 20 en otros años