2005 AMC 12B Problema 13

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

13.

Supongamos que 4x1=5,4^{x_1} = 5, 5x2=6,5^{x_2} = 6, 6x3=7,6^{x_3} = 7, …,\ldots, 127x124=128.127^{x_{124}} = 128. ¿Cuánto vale x1x2⋯x124x_1 x_2 \cdots x_{124}?
Suppose that 4x1=5,4^{x_1} = 5, 5x2=6,5^{x_2} = 6, 6x3=7,6^{x_3} = 7, …,\ldots, 127x124=128.127^{x_{124}} = 128. What is x1x2⋯x124?x_1 x_2 \cdots x_{124}?
22
52\dfrac{5}{2}
33
72\dfrac{7}{2}
44
Respuesta: D
Conceptos:logaritmotelescópica
Nivel de dificultad: 1570
Pista pequeña:
Cada ecuación da xk=log⁡k+3(k+4)x_k = \log_{k+3}(k+4).
Each equation gives xk=log⁡k+3(k+4)x_k = \log_{k+3}(k+4)
Pista grande:
El producto se reduce telescópicamente a log⁡4128\log_4 128.
The product telescopes to log⁡4128\log_4 128
Solución:
De 4x1=54^{x_1} = 5 obtenemos x1=log⁡45,x_1 = \log_4 5, y en general xk=log⁡k+3(k+4).x_k = \log_{k+3}(k+4).
El producto se reduce telescópicamente: x1x2⋯x124=log⁡45⋅log⁡56⋯log⁡127128=log⁡4128. \begin{aligned} &x_1 x_2 \cdots x_{124} \\ &= \log_4 5 \cdot \log_5 6 \cdots \log_{127} 128 \\ &= \log_4 128. \end{aligned}
Como 128=27128 = 2^7 y 4=22,4 = 2^2, esto es igual a 7log⁡22log⁡2=72.\dfrac{7\log 2}{2\log 2} = \dfrac72.
Por lo tanto, la respuesta correcta es D.
From 4x1=54^{x_1} = 5 we get x1=log⁡45,x_1 = \log_4 5, and in general xk=log⁡k+3(k+4).x_k = \log_{k+3}(k+4).
The product telescopes: x1x2⋯x124=log⁡45⋅log⁡56⋯log⁡127128=log⁡4128. \begin{aligned} &x_1 x_2 \cdots x_{124} \\ &= \log_4 5 \cdot \log_5 6 \cdots \log_{127} 128 \\ &= \log_4 128. \end{aligned}
Since 128=27128 = 2^7 and 4=22,4 = 2^2, this equals 7log⁡22log⁡2=72.\dfrac{7\log 2}{2\log 2} = \dfrac72.
Thus, the correct answer is D.
Problema 12#12
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