2007 AMC 12A Problema 17

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

17.

Supongamos que sin⁡a+sin⁡b=53\sin a+\sin b=\sqrt{\tfrac53} y cos⁡a+cos⁡b=1.\cos a+\cos b=1. ¿Cuánto vale cos⁡(a−b)\cos(a-b)?
Suppose that sin⁡a+sin⁡b=53\sin a+\sin b=\sqrt{\tfrac53} and cos⁡a+cos⁡b=1.\cos a+\cos b=1. What is cos⁡(a−b)?\cos(a-b)?
53−1\sqrt{\dfrac53}-1
13\dfrac13
12\dfrac12
23\dfrac23
11
Respuesta: B
Conceptos:identidad trigonométricamanipulación algebraica
Nivel de dificultad: 1570
Pista pequeña:
Eleva al cuadrado ambas ecuaciones dadas y súmalas.
Square both given equations and add them
Pista grande:
Usa sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 para despejar sin⁡asin⁡b+cos⁡acos⁡b\sin a\sin b+\cos a\cos b.
Use sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 to isolate sin⁡asin⁡b+cos⁡acos⁡b\sin a\sin b+\cos a\cos b
Solución:
Al elevar al cuadrado ambas ecuaciones se obtiene sin⁡2a+2sin⁡asin⁡b+sin⁡2b=53\sin^2 a+2\sin a\sin b+\sin^2 b=\tfrac53 y cos⁡2a+2cos⁡acos⁡b\cos^2 a+2\cos a\cos b +cos⁡2b=1.+\cos^2 b=1.
Sumando y usando sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 dos veces, 2+2(sin⁡asin⁡b+cos⁡acos⁡b)=83. \begin{aligned} &2+2(\sin a\sin b+\cos a\cos b) \\ &=\tfrac83. \end{aligned}
Así que cos⁡(a−b)=sin⁡asin⁡b\cos(a-b)=\sin a\sin b +cos⁡acos⁡b+\cos a\cos b =13.=\tfrac13.
Por lo tanto, la respuesta correcta es B.
Squaring both equations gives sin⁡2a+2sin⁡asin⁡b+sin⁡2b=53\sin^2 a+2\sin a\sin b+\sin^2 b=\tfrac53 and cos⁡2a+2cos⁡acos⁡b\cos^2 a+2\cos a\cos b +cos⁡2b=1.+\cos^2 b=1.
Adding and using sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\sin^2\theta+\cos^2\theta=1 twice, 2+2(sin⁡asin⁡b+cos⁡acos⁡b)=83. \begin{aligned} &2+2(\sin a\sin b+\cos a\cos b) \\ &=\tfrac83. \end{aligned}
So cos⁡(a−b)=sin⁡asin⁡b\cos(a-b)=\sin a\sin b +cos⁡acos⁡b+\cos a\cos b =13.=\tfrac13.
Thus, the correct answer is B.
Problema 16#16
Examen completo

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