2021 AMC 12B Spring Problema 5

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 5 del 2021 AMC 12B Spring, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2021 AMC 12B Spring, o revisar la clave de respuestas.

Todos los problemas se usan con el permiso legal oficial de la Mathematical Association of America (MAA).

Conceptos:transformacióntrabajar hacia atrás

Nivel de dificultad: 1330

5.

El punto P(a,b)P(a,b) del plano xyxy se rota primero 9090^\circ en sentido antihorario alrededor del punto (1,5)(1,5) y luego se refleja respecto a la recta y=x.y=-x. La imagen de PP tras estas dos transformaciones está en (6,3).(-6,3). ¿Cuánto vale bab-a?

The point P(a,b)P(a,b) in the xyxy-plane is first rotated counterclockwise by 9090^\circ around the point (1,5)(1,5) and then reflected about the line y=x.y=-x. The image of PP after these two transformations is at (6,3).(-6,3). What is ba?b-a?

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Solución:

Una rotación de 9090^\circ en sentido antihorario alrededor de (1,5)(1,5) envía (a,b)(a,b) a (1(b5),5+(a1))(1-(b-5),\,5+(a-1)) =(6b,4+a).=(6-b,\,4+a).

Reflejar eso respecto a y=xy=-x (que envía (x,y)(x,y) a (y,x)(-y,-x)) da ((4+a),(6b))(-(4+a),\,-(6-b)) =(4a,b6).=(-4-a,\,b-6).

Igualando esto a (6,3)(-6,3) se obtiene 4a=6-4-a=-6 y b6=3,b-6=3, así que a=2a=2 y b=9.b=9.

Por lo tanto ba=92=7.b-a=9-2=7.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

A 9090^\circ counterclockwise rotation about (1,5)(1,5) sends (a,b)(a,b) to (1(b5),5+(a1))(1-(b-5),\,5+(a-1)) =(6b,4+a).=(6-b,\,4+a).

Reflecting that about y=xy=-x (which maps (x,y)(x,y) to (y,x)(-y,-x)) gives ((4+a),(6b))(-(4+a),\,-(6-b)) =(4a,b6).=(-4-a,\,b-6).

Setting this equal to (6,3)(-6,3) gives 4a=6-4-a=-6 and b6=3,b-6=3, so a=2a=2 and b=9.b=9.

Therefore ba=92=7.b-a=9-2=7.

Thus, the correct answer is D.

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El Problema 5 en otros años