2014 AMC 12A Problema 14

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 14 del 2014 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2014 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:sucesión aritméticasucesión geométricaEcuación diofántica

Nivel de dificultad: 1630

14.

Sean a<b<ca\lt b\lt c tres enteros tales que a,b,ca,b,c es una progresión aritmética y a,c,ba,c,b es una progresión geométrica. ¿Cuál es el menor valor posible de cc?

Let a<b<ca\lt b\lt c be three integers such that a,b,ca,b,c is an arithmetic progression and a,c,ba,c,b is a geometric progression. What is the smallest possible value for c?c?

2-2

11

22

44

66

Solución:

Sea d=ba>0d=b-a\gt0, así que b=a+db=a+d y c=a+2dc=a+2d. Como a,c,ba,c,b es geométrica, ca=bc    (a+2d)2=a(a+d), \begin{gathered} \dfrac{c}{a}=\dfrac{b}{c}\\ \implies(a+2d)^2=a(a+d), \end{gathered} lo que se simplifica a 3ad+4d2=03ad+4d^2=0, así que 3a+4d=03a+4d=0.

Entonces a=4ka=-4k y d=3kd=3k para un entero positivo kk, lo que da c=a+2d=2kc=a+2d=2k. El menor valor es c=2c=2 (con a=4a=-4, b=1b=-1, c=2c=2).

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Let d=ba>0,d=b-a\gt0, so b=a+db=a+d and c=a+2d.c=a+2d. Since a,c,ba,c,b is geometric, ca=bc    (a+2d)2=a(a+d), \begin{gathered} \dfrac{c}{a}=\dfrac{b}{c}\\ \implies(a+2d)^2=a(a+d), \end{gathered} which simplifies to 3ad+4d2=0,3ad+4d^2=0, so 3a+4d=0.3a+4d=0.

Then a=4ka=-4k and d=3kd=3k for a positive integer k,k, giving c=a+2d=2k.c=a+2d=2k. The smallest value is c=2c=2 (with a=4,a=-4, b=1,b=-1, c=2c=2).

Thus, the correct answer is C.

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El Problema 14 en otros años