Question

Siete cubos, cuyos volúmenes son $1, 8, 27, 64, 125, 216,$ y $343$ unidades cúbicas, se apilan verticalmente formando una torre en la que los volúmenes de los cubos decrecen de abajo hacia arriba. Salvo el cubo de abajo, la cara inferior de cada cubo descansa completamente sobre la cara superior del cubo que tiene debajo. ¿Cuál es el área superficial total de la torre (incluyendo la base) en unidades cuadradas?

Seven cubes, whose volumes are $1, 8, 27, 64, 125, 216,$ and $343$ cubic units, are stacked vertically to form a tower in which the volumes of the cubes decrease from bottom to top. Except for the bottom cube, the bottom face of each cube lies completely on top of the cube below it. What is the total surface area of the tower (including the bottom) in square units?

$644$

$658$

$664$

$720$

$749$

Solución:

Las longitudes de lado son $1, 2, \ldots, 7.$ Las cuatro caras laterales del cubo $k$ aportan $4k^2,$ así que las caras verticales suman $4(1^2 + 2^2 + \cdots + 7^2)$ $= 4 \cdot 140 = 560.$

Visto directamente desde arriba, cada parche horizontal orientado hacia arriba se proyecta sobre la base de $7 \times 7$ sin solaparse, dando $49.$ Visto desde abajo, sucede lo mismo, dando otros $49.$

El área superficial total es $560 + 49 + 49 = 658.$

Por lo tanto, B es la respuesta correcta.

The side lengths are $1, 2, \ldots, 7.$ The four side faces of cube $k$ contribute $4k^2,$ so the vertical faces total $4(1^2 + 2^2 + \cdots + 7^2)$ $= 4 \cdot 140 = 560.$

Viewed from directly above, every upward-facing horizontal patch projects onto the $7 \times 7$ base without overlap, giving $49.$ Viewed from below, the same is true, giving another $49.$

The total surface area is $560 + 49 + 49 = 658.$

Thus, B is the correct answer.

2020 AMC 12A Problema 7

Solución:

El Problema 7 en otros años