2016 AMC 12A 第 20 题

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20.

二元运算 \diamond 满足:对所有非零实数 aabbcca(bc)=(ab)ca\diamond(b\diamond c)=(a\diamond b)\cdot c,且 aa=1a\diamond a=1。(这里的点 \cdot 表示通常的乘法。)方程 2016(6x)=1002016\diamond(6\diamond x)=100 的解可写为 pq\dfrac{p}{q},其中 ppqq 是互质正整数。p+qp+q 是多少?

A binary operation \diamond has the properties that a(bc)=(ab)ca\diamond(b\diamond c)=(a\diamond b)\cdot c and that aa=1a\diamond a=1 for all nonzero real numbers a,a, b,b, and c.c. (Here the dot \cdot represents the usual multiplication operation.) The solution to the equation 2016(6x)=1002016\diamond(6\diamond x)=100 can be written as pq,\dfrac{p}{q}, where pp and qq are relatively prime positive integers. What is p+q?p+q?

109109

201201

301301

30493049

33,60133{,}601

答案:A
知识点:自定义运算函数方程
难度评级:1910
小提示:

aa=1a\diamond a=1 化简 a(aa)a\diamond(a\diamond a)

Use aa=1a\diamond a=1 to simplify a(aa)a\diamond(a\diamond a)

大提示:

证明 ab=aba\diamond b=\dfrac{a}{b},于是 2016(6x)=20166x2016\diamond(6\diamond x)=\dfrac{2016}{\frac{6}{x}}

Show ab=ab,a\diamond b=\dfrac{a}{b}, so 2016(6x)=20166x2016\diamond(6\diamond x)=\dfrac{2016}{\frac{6}{x}}

解答:

b=c=ab=c=a,得到 a1=a(aa)a\diamond 1=a\diamond(a\diamond a) =(aa)a=a=(a\diamond a)\cdot a=a。再令 c=bc=b,得到 a=a1a=a\diamond 1 =a(bb)=(ab)b=a\diamond(b\diamond b)=(a\diamond b)\cdot b,所以 ab=aba\diamond b=\dfrac{a}{b}

因此 2016(6x)=20166x=20166x=336x=100 \begin{gathered} 2016\diamond(6\diamond x)\\ =2016\diamond\dfrac{6}{x}\\ =\dfrac{2016}{\frac{6}{x}}\\ =336x=100 \end{gathered}\text{,} 所以 x=100336=2584x=\dfrac{100}{336}=\dfrac{25}{84},且 p+q=25+84=109p+q=25+84=109

所以正确答案是 A

Setting b=c=ab=c=a gives a1=a(aa)a\diamond 1=a\diamond(a\diamond a) =(aa)a=a.=(a\diamond a)\cdot a=a. Then setting c=bc=b gives a=a1a=a\diamond 1 =a(bb)=(ab)b,=a\diamond(b\diamond b)=(a\diamond b)\cdot b, so ab=ab.a\diamond b=\dfrac{a}{b}.

Therefore 2016(6x)=20166x=20166x=336x=100, \begin{gathered} 2016\diamond(6\diamond x)\\ =2016\diamond\dfrac{6}{x}\\ =\dfrac{2016}{\frac{6}{x}}\\ =336x=100, \end{gathered} so x=100336=2584x=\dfrac{100}{336}=\dfrac{25}{84} and p+q=25+84=109.p+q=25+84=109.

Thus, the correct answer is A.

第 19 题#19
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