2019 AMC 12B Problema 20

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 20 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:círculorecta tangentegeometría analítica

Nivel de dificultad: 2050

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}

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.

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El Problema 20 en otros años