2015 AMC 12B Problema 23

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 23 del 2015 AMC 12B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2015 AMC 12B, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:Ecuación diofánticafactorizaciónanálisis por casos

Nivel de dificultad: 2340

23.

Una caja rectangular mide a×b×c,a \times b \times c, donde a,a, b,b, y cc son enteros y 1abc.1 \le a \le b \le c. El volumen y el área superficial de la caja son numéricamente iguales. ¿Cuántas ternas ordenadas (a,b,c)(a, b, c) son posibles?

A rectangular box measures a×b×c,a \times b \times c, where a,a, b,b, and cc are integers and 1abc.1 \le a \le b \le c. The volume and the surface area of the box are numerically equal. How many ordered triples (a,b,c)(a, b, c) are possible?

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Solución:

Que el volumen y el área superficial sean numéricamente iguales significa abc=2(ab+bc+ca).abc = 2(ab + bc + ca). Reordenar muestra que a6,a \le 6, y a=1a = 1 o a=2a = 2 no dan soluciones.

Para cada aa restante, la ecuación se factoriza: a=3a = 3 da (b6)(c6)=36(b - 6)(c - 6) = 36 con 55 soluciones; a=4a = 4 da (b4)(c4)=16(b - 4)(c - 4) = 16 con 33 soluciones; a=5a = 5 da (3b10)(3c10)=100(3b - 10)(3c - 10) = 100 con 11 solución válida; y a=6a = 6 da (b3)(c3)=9(b - 3)(c - 3) = 9 con 11 solución válida. Eso son 5+3+1+1=105 + 3 + 1 + 1 = 10 ternas.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

Numerically equal volume and surface area means abc=2(ab+bc+ca).abc = 2(ab + bc + ca). Rearranging shows a6,a \le 6, and a=1a = 1 or a=2a = 2 give no solutions.

For each remaining a,a, the equation factors: a=3a = 3 gives (b6)(c6)=36(b - 6)(c - 6) = 36 with 55 solutions; a=4a = 4 gives (b4)(c4)=16(b - 4)(c - 4) = 16 with 33 solutions; a=5a = 5 gives (3b10)(3c10)=100(3b - 10)(3c - 10) = 100 with 11 valid solution; and a=6a = 6 gives (b3)(c3)=9(b - 3)(c - 3) = 9 with 11 valid solution. That is 5+3+1+1=105 + 3 + 1 + 1 = 10 triples.

Thus, the correct answer is B.

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