2016 AMC 12A Problema 20

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 20 del 2016 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2016 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:operación personalizadaecuación funcional

Nivel de dificultad: 1910

20.

Una operación binaria \diamond tiene las propiedades de que a(bc)=(ab)ca\diamond(b\diamond c)=(a\diamond b)\cdot c y que aa=1a\diamond a=1 para todos los números reales no nulos a,a, b,b, y c.c. (Aquí el punto \cdot representa la operación de multiplicación usual.) La solución de la ecuación 2016(6x)=1002016\diamond(6\diamond x)=100 puede escribirse como pq,\dfrac{p}{q}, donde pp y qq son enteros positivos primos entre sí. ¿Cuánto vale p+qp+q?

A binary operation \diamond has the properties that a(bc)=(ab)ca\diamond(b\diamond c)=(a\diamond b)\cdot c and that aa=1a\diamond a=1 for all nonzero real numbers a,a, b,b, and c.c. (Here the dot \cdot represents the usual multiplication operation.) The solution to the equation 2016(6x)=1002016\diamond(6\diamond x)=100 can be written as pq,\dfrac{p}{q}, where pp and qq are relatively prime positive integers. What is p+q?p+q?

109109

201201

301301

30493049

33,60133{,}601

Solución:

Al poner b=c=ab=c=a se obtiene a1=a(aa)a\diamond 1=a\diamond(a\diamond a) =(aa)a=a.=(a\diamond a)\cdot a=a. Luego, al poner c=bc=b se obtiene a=a1a=a\diamond 1 =a(bb)=(ab)b,=a\diamond(b\diamond b)=(a\diamond b)\cdot b, así que ab=ab.a\diamond b=\dfrac{a}{b}.

Por lo tanto 2016(6x)=20166x=20166/x=336x=100, \begin{gathered} 2016\diamond(6\diamond x)\\ =2016\diamond\dfrac{6}{x}\\ =\dfrac{2016}{6/x}\\ =336x=100, \end{gathered} así que x=100336=2584x=\dfrac{100}{336}=\dfrac{25}{84} y p+q=25+84=109.p+q=25+84=109.

Por lo tanto, la respuesta correcta es A.

Setting b=c=ab=c=a gives a1=a(aa)a\diamond 1=a\diamond(a\diamond a) =(aa)a=a.=(a\diamond a)\cdot a=a. Then setting c=bc=b gives a=a1a=a\diamond 1 =a(bb)=(ab)b,=a\diamond(b\diamond b)=(a\diamond b)\cdot b, so ab=ab.a\diamond b=\dfrac{a}{b}.

Therefore 2016(6x)=20166x=20166/x=336x=100, \begin{gathered} 2016\diamond(6\diamond x)\\ =2016\diamond\dfrac{6}{x}\\ =\dfrac{2016}{6/x}\\ =336x=100, \end{gathered} so x=100336=2584x=\dfrac{100}{336}=\dfrac{25}{84} and p+q=25+84=109.p+q=25+84=109.

Thus, the correct answer is A.

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El Problema 20 en otros años