2017 AMC 12A Problema 14

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 14 del 2017 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2017 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:arreglos con restriccionesinclusión-exclusión

Nivel de dificultad: 1730

14.

Alice se niega a sentarse junto a Bob o a Carla. Derek se niega a sentarse junto a Eric. ¿De cuántas maneras pueden los cinco sentarse en una fila de 55 sillas bajo estas condiciones?

Alice refuses to sit next to either Bob or Carla. Derek refuses to sit next to Eric. How many ways are there for the five of them to sit in a row of 55 chairs under these conditions?

1212

1616

2828

3232

4040

Solución:

Sean X,X, Y,Y, ZZ las formas de sentarse donde Alice-Bob, Alice-Carla y Derek-Eric están adyacentes, respectivamente. La respuesta es 5!XYZ.5!-|X\cup Y\cup Z|.

Tratar un par prohibido como un bloque da X=Y=Z=24!=48.|X|=|Y|=|Z|=2\cdot4!=48. Para las intersecciones, XY=23!=12|X\cap Y|=2\cdot3!=12 (Alice entre Bob y Carla), XZ=YZ|X\cap Z|=|Y\cap Z| =223!=24,=2\cdot2\cdot3!=24, y XYZ=222!=8.|X\cap Y\cap Z|=2\cdot2\cdot2!=8.

Por inclusión-exclusión, XYZ=(483)|X\cup Y\cup Z|=(48\cdot3) (12+24+24)-(12+24+24) +8=92,+8=92, así que la respuesta es 12092=28.120-92=28.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Let X,X, Y,Y, ZZ be the seatings where Alice-Bob, Alice-Carla, and Derek-Eric are adjacent, respectively. The answer is 5!XYZ.5!-|X\cup Y\cup Z|.

Treating a forbidden pair as a block gives X=Y=Z=24!=48.|X|=|Y|=|Z|=2\cdot4!=48. For intersections, XY=23!=12|X\cap Y|=2\cdot3!=12 (Alice between Bob and Carla), XZ=YZ|X\cap Z|=|Y\cap Z| =223!=24,=2\cdot2\cdot3!=24, and XYZ=222!=8.|X\cap Y\cap Z|=2\cdot2\cdot2!=8.

By inclusion-exclusion, XYZ=(483)|X\cup Y\cup Z|=(48\cdot3) (12+24+24)-(12+24+24) +8=92,+8=92, so the answer is 12092=28.120-92=28.

Thus, the correct answer is C.

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El Problema 14 en otros años