2007 AMC 12A Problema 17

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 17 del 2007 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2007 AMC 12A, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:identidad trigonométricamanipulación algebraica

Nivel de dificultad: 1570

17.

Supongamos que sina+sinb=53\sin a+\sin b=\sqrt{\tfrac53} y cosa+cosb=1.\cos a+\cos b=1. ¿Cuánto vale cos(ab)\cos(a-b)?

Suppose that sina+sinb=53\sin a+\sin b=\sqrt{\tfrac53} and cosa+cosb=1.\cos a+\cos b=1. What is cos(ab)?\cos(a-b)?

531\sqrt{\dfrac53}-1

13\dfrac13

12\dfrac12

23\dfrac23

11

Solución:

Al elevar al cuadrado ambas ecuaciones se obtiene sin2a+2sinasinb+sin2b=53\sin^2 a+2\sin a\sin b+\sin^2 b=\tfrac53 y cos2a+2cosacosb\cos^2 a+2\cos a\cos b +cos2b=1.+\cos^2 b=1.

Sumando y usando sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 dos veces, 2+2(sinasinb+cosacosb)=83. \begin{aligned} &2+2(\sin a\sin b+\cos a\cos b) \\ &=\tfrac83. \end{aligned}

Así que cos(ab)=sinasinb\cos(a-b)=\sin a\sin b +cosacosb+\cos a\cos b =13.=\tfrac13.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

Squaring both equations gives sin2a+2sinasinb+sin2b=53\sin^2 a+2\sin a\sin b+\sin^2 b=\tfrac53 and cos2a+2cosacosb\cos^2 a+2\cos a\cos b +cos2b=1.+\cos^2 b=1.

Adding and using sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 twice, 2+2(sinasinb+cosacosb)=83. \begin{aligned} &2+2(\sin a\sin b+\cos a\cos b) \\ &=\tfrac83. \end{aligned}

So cos(ab)=sinasinb\cos(a-b)=\sin a\sin b +cosacosb+\cos a\cos b =13.=\tfrac13.

Thus, the correct answer is B.

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El Problema 17 en otros años