2019 AMC 12B Problema 20

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20.

Los puntos A(6,13)A(6,13) y B(12,11)B(12,11) están sobre el círculo ω\omega en el plano. Supón que las rectas tangentes a ω\omega en AA y BB se cortan en un punto sobre el eje xx. ¿Cuál es el área de ω\omega?

Points A(6,13)A(6,13) and B(12,11)B(12,11) lie on circle ω\omega in the plane. Suppose that the tangent lines to ω\omega at AA and BB intersect at a point on the xx-axis. What is the area of ω?\omega?

83π8\dfrac{83\pi}{8}

21π2\dfrac{21\pi}{2}

85π8\dfrac{85\pi}{8}

43π4\dfrac{43\pi}{4}

87π8\dfrac{87\pi}{8}

Respuesta: C
Conceptos:círculorecta tangentegeometría analítica
Nivel de dificultad: 2050
Pista pequeña:

Longitudes de tangente iguales ponen el punto de intersección a igual distancia de AA y BB

Equal tangent lengths put the intersection point equidistant from AA and BB

Pista grande:

Halla ese punto sobre el eje xx, luego usa OAPAOA\perp PA y OBPBOB\perp PB para ubicar el centro OO

Find that point on the xx-axis, then use OAPAOA\perp PA and OBPBOB\perp PB to locate the center OO

Solución:

Sea P=(x,0)P=(x,0) la intersección. Longitudes de tangente iguales dan PA=PB,PA=PB, así que (x6)2+132(x-6)^2+13^2 =(x12)2+112,=(x-12)^2+11^2, lo que da x=5x=5 y P=(5,0).P=(5,0).

El centro O=(h,k)O=(h,k) satisface OAPAOA\perp PA y OBPB.OB\perp PB. Con PA=(1,13)PA=(1,13) y PB=(7,11),PB=(7,11), estas dan h+13k=175h+13k=175 y 7h+11k=205,7h+11k=205, así que O=(374,514).O=\left(\dfrac{37}{4},\dfrac{51}{4}\right).

Entonces r2=OA2r^2=OA^2 =(134)2+(14)2=\left(\dfrac{13}{4}\right)^2+\left(\dfrac14\right)^2 =17016=858,=\dfrac{170}{16}=\dfrac{85}{8}, así que el área es 85π8.\dfrac{85\pi}{8}.

Por lo tanto, C es la respuesta correcta.

Let P=(x,0)P=(x,0) be the intersection. Equal tangent lengths give PA=PB,PA=PB, so (x6)2+132(x-6)^2+13^2 =(x12)2+112,=(x-12)^2+11^2, yielding x=5x=5 and P=(5,0).P=(5,0).

The center O=(h,k)O=(h,k) satisfies OAPAOA\perp PA and OBPB.OB\perp PB. With PA=(1,13)PA=(1,13) and PB=(7,11),PB=(7,11), these give h+13k=175h+13k=175 and 7h+11k=205,7h+11k=205, so O=(374,514).O=\left(\dfrac{37}{4},\dfrac{51}{4}\right).

Then r2=OA2r^2=OA^2 =(134)2+(14)2=\left(\dfrac{13}{4}\right)^2+\left(\dfrac14\right)^2 =17016=858,=\dfrac{170}{16}=\dfrac{85}{8}, so the area is 85π8.\dfrac{85\pi}{8}.

Thus, C is the correct answer.

Problema 19#19
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