2025 AMC 12A Problema 19

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

19.

Sean a,a, b,b, y cc las raíces del polinomio x3+kx+1.x^3 + kx + 1. ¿Cuánto vale la suma
a3b2+a2b3+b3c2+b2c3+c3a2+c2a3? \begin{aligned} &a^3b^2 + a^2b^3 + b^3c^2 \\ &\quad {}+ b^2c^3 + c^3a^2 + c^2a^3? \end{aligned}
Let a,a, b,b, and cc be the roots of the polynomial x3+kx+1.x^3 + kx + 1. What is the sum
a3b2+a2b3+b3c2+b2c3+c3a2+c2a3? \begin{aligned} &a^3b^2 + a^2b^3 + b^3c^2 \\ &\quad {}+ b^2c^3 + c^3a^2 + c^2a^3? \end{aligned}
−k-k
−k+1-k + 1
11
k−1k - 1
kk
Respuesta: E
Conceptos:Fórmulas de Vietasimetría (álgebra)
Nivel de dificultad: 2020
Pista pequeña:
Por Vieta, a+b+c=0,a + b + c = 0, ab+bc+ca=k,ab + bc + ca = k, y abc=−1abc = -1
By Vieta, a+b+c=0,a + b + c = 0, ab+bc+ca=k,ab + bc + ca = k, and abc=−1abc = -1
Pista grande:
Agrupa como a2b2(a+b)+b2c2(b+c)a^2b^2(a + b) + b^2c^2(b + c) +c2a2(c+a)+ c^2a^2(c + a) y reemplaza a+b=−ca + b = -c
Group as a2b2(a+b)+b2c2(b+c)a^2b^2(a + b) + b^2c^2(b + c) +c2a2(c+a)+ c^2a^2(c + a) and replace a+b=−ca + b = -c
Solución:
Por las fórmulas de Vieta, a+b+c=0,a + b + c = 0, ab+bc+ca=k,ab + bc + ca = k, y abc=−1.abc = -1.
Agrupa la suma como a2b2(a+b)+b2c2(b+c)+c2a2(c+a). \begin{aligned} &a^2b^2(a + b) + b^2c^2(b + c) \\ &\quad {}+ c^2a^2(c + a). \end{aligned} Como a+b+c=0,a + b + c = 0, tenemos a+b=−c,a + b = -c, b+c=−a,b + c = -a, c+a=−b.c + a = -b.
Así que la suma es igual a −a2b2c−ab2c2−a2bc2=−abc(ab+bc+ca)=−(−1)(k)=k. \begin{gathered} -a^2b^2 c - ab^2c^2 - a^2bc^2 \\ = -abc(ab + bc + ca) \\ = -(-1)(k) = k. \end{gathered}
Por lo tanto, la respuesta correcta es E.
By Vieta’s formulas, a+b+c=0,a + b + c = 0, ab+bc+ca=k,ab + bc + ca = k, and abc=−1.abc = -1.
Group the sum as a2b2(a+b)+b2c2(b+c)+c2a2(c+a). \begin{aligned} &a^2b^2(a + b) + b^2c^2(b + c) \\ &\quad {}+ c^2a^2(c + a). \end{aligned} Since a+b+c=0,a + b + c = 0, we have a+b=−c,a + b = -c, b+c=−a,b + c = -a, c+a=−b.c + a = -b.
So the sum equals −a2b2c−ab2c2−a2bc2=−abc(ab+bc+ca)=−(−1)(k)=k. \begin{gathered} -a^2b^2 c - ab^2c^2 - a^2bc^2 \\ = -abc(ab + bc + ca) \\ = -(-1)(k) = k. \end{gathered}
Thus, the correct answer is E.
Problema 18#18
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