2024 AMC 12A Problema 8

Intenta el Problema 8 del 2024 AMC 12A a continuación y luego compara tu respuesta con la solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2024 AMC 12A, o revisar la clave de respuestas.

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

8.

¿Cuántos ángulos θ\theta con 0≤θ≤2π0\le\theta\le2\pi satisfacen log⁡(sin⁡(3θ))+log⁡(cos⁡(2θ))=0\log(\sin(3\theta))+\log(\cos(2\theta))=0?
How many angles θ\theta with 0≤θ≤2π0\le\theta\le2\pi satisfy log⁡(sin⁡(3θ))+log⁡(cos⁡(2θ))=0?\log(\sin(3\theta))+\log(\cos(2\theta))=0?
00
11
22
33
44
Respuesta: A
Conceptos:logaritmotrigonometríaacotación a casos límite
Nivel de dificultad: 1480
Pista pequeña:
log⁡(sin⁡3θ)+log⁡(cos⁡2θ)\log(\sin3\theta)+\log(\cos2\theta) =log⁡(sin⁡3θcos⁡2θ),=\log(\sin3\theta\cos2\theta), que debe ser igual a 00
log⁡(sin⁡3θ)+log⁡(cos⁡2θ)\log(\sin3\theta)+\log(\cos2\theta) =log⁡(sin⁡3θcos⁡2θ),=\log(\sin3\theta\cos2\theta), which must equal 00
Pista grande:
Un producto de dos números cada uno a lo sumo 11 es igual a 11 solo cuando ambos son 11
A product of two numbers each at most 11 equals 11 only when both equal 11
Solución:
La ecuación significa sin⁡(3θ)cos⁡(2θ)=1\sin(3\theta)\cos(2\theta)=1 con ambos factores positivos (para que los logaritmos estén definidos). Como sin⁡(3θ)≤1\sin(3\theta)\le1 y cos⁡(2θ)≤1,\cos(2\theta)\le1, su producto es 11 solo si sin⁡(3θ)=1\sin(3\theta)=1 y cos⁡(2θ)=1\cos(2\theta)=1 simultáneamente. Pero cos⁡(2θ)=1\cos(2\theta)=1 obliga a θ∈{0,π,2π},\theta\in\{0,\pi,2\pi\}, donde sin⁡(3θ)=0≠1.\sin(3\theta)=0\ne1. Ningún ángulo funciona. Por lo tanto, la respuesta correcta es A.
The equation means sin⁡(3θ)cos⁡(2θ)=1\sin(3\theta)\cos(2\theta)=1 with both factors positive (for the logs to be defined). Since sin⁡(3θ)≤1\sin(3\theta)\le1 and cos⁡(2θ)≤1,\cos(2\theta)\le1, their product is 11 only if sin⁡(3θ)=1\sin(3\theta)=1 and cos⁡(2θ)=1\cos(2\theta)=1 simultaneously. But cos⁡(2θ)=1\cos(2\theta)=1 forces θ∈{0,π,2π},\theta\in\{0,\pi,2\pi\}, where sin⁡(3θ)=0≠1.\sin(3\theta)=0\ne1. No angle works. Thus, the correct answer is A.
Problema 7#7
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