2019 AMC 12B Problema 18

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 18 del 2019 AMC 12B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2019 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:Geometría 3Dvectorárea del triángulo

Nivel de dificultad: 1620

18.

La pirámide de base cuadrada ABCDEABCDE tiene base ABCD,ABCD, que mide 33 cm de lado, y altura AE\overline{AE} perpendicular a la base, que mide 66 cm. El punto PP está en BE,\overline{BE}, a un tercio del camino de BB a E;E; el punto QQ está en DE,\overline{DE}, a un tercio del camino de DD a E;E; y el punto RR está en CE,\overline{CE}, a dos tercios del camino de CC a E.E. ¿Cuál es el área, en centímetros cuadrados, de PQR\triangle PQR?

Square pyramid ABCDEABCDE has base ABCD,ABCD, which measures 33 cm on a side, and altitude AE\overline{AE} perpendicular to the base, which measures 66 cm. Point PP lies on BE,\overline{BE}, one third of the way from BB to E;E; point QQ lies on DE,\overline{DE}, one third of the way from DD to E;E; and point RR lies on CE,\overline{CE}, two thirds of the way from CC to E.E. What is the area, in square centimeters, of PQR?\triangle PQR?

322\dfrac{3\sqrt2}{2}

332\dfrac{3\sqrt3}{2}

222\sqrt2

232\sqrt3

323\sqrt2

Solución:

Coloca A=(0,0,0),A=(0,0,0),  B=(3,0,0),\ B=(3,0,0),  C=(3,3,0),\ C=(3,3,0),  D=(0,3,0),\ D=(0,3,0),  E=(0,0,6).\ E=(0,0,6). Entonces P=(2,0,2),Q=(0,2,2),R=(1,1,4). \begin{gathered} P=(2,0,2), \\ Q=(0,2,2), \\ R=(1,1,4). \end{gathered}

Así PQ=(2,2,0)\vec{PQ}=(-2,2,0) y PR=(1,1,2),\vec{PR}=(-1,1,2), dando PQ×PR=(4,4,0).\vec{PQ}\times\vec{PR}=(4,4,0).

El área es 12(4,4,0)=1242=22.\dfrac12\bigl|(4,4,0)\bigr|=\dfrac12\cdot4\sqrt2=2\sqrt2.

Por lo tanto, C es la respuesta correcta.

Place A=(0,0,0),A=(0,0,0),  B=(3,0,0),\ B=(3,0,0),  C=(3,3,0),\ C=(3,3,0),  D=(0,3,0),\ D=(0,3,0),  E=(0,0,6).\ E=(0,0,6). Then P=(2,0,2),Q=(0,2,2),R=(1,1,4). \begin{gathered} P=(2,0,2), \\ Q=(0,2,2), \\ R=(1,1,4). \end{gathered}

So PQ=(2,2,0)\vec{PQ}=(-2,2,0) and PR=(1,1,2),\vec{PR}=(-1,1,2), giving PQ×PR=(4,4,0).\vec{PQ}\times\vec{PR}=(4,4,0).

The area is 12(4,4,0)=1242=22.\dfrac12\bigl|(4,4,0)\bigr|=\dfrac12\cdot4\sqrt2=2\sqrt2.

Thus, C is the correct answer.

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