1985 AMC 12 Problema 20

Intenta el Problema 20 del 1985 AMC 12 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 1985 AMC 12, o revisar la clave de respuestas.

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

20.

Un cubo de madera de arista nn unidades, donde nn es un entero >2\gt2, está pintado completamente de negro. Mediante cortes paralelos a sus caras, se divide en n3n^3 cubos pequeños de arista unitaria. Si la cantidad de cubos pequeños con exactamente una cara pintada de negro es igual a la de cubos pequeños sin pintura, ¿cuál es nn?
A wooden cube with edge length nn units (where nn is an integer >2\gt2) is painted black all over. By slices parallel to its faces, the cube is cut into n3n^3 smaller cubes each of unit edge length. If the number of smaller cubes with just one face painted black is equal to the number of smaller cubes completely free of paint, what is n?n?
55
66
77
88
ninguna de las anteriores
none of these
Respuesta: D
Conceptos:manipulación algebraicaconteo básicogeometría del cubo
Pista pequeña:
Cuenta los cubos sin pintar en el cubo interior de arista n−2n-2
Count the unpainted cubes in the interior cube of side length n−2n-2
Pista grande:
En cada cara, exactamente (n−2)2(n-2)^2 cubos no tocan las aristas
On each face, exactly (n−2)2(n-2)^2 cubes avoid the edges
Solución:
Hay (n−2)3(n-2)^3 cubos completamente sin pintar. Cada una de las seis caras aporta (n−2)2(n-2)^2 cubos con exactamente una cara pintada, así que la igualdad da 6(n−2)2=(n−2)3. 6(n-2)^2=(n-2)^3. Como n>2,n\gt2, al dividir entre (n−2)2(n-2)^2 se obtiene n−2=6,n-2=6, y por tanto n=8.n=8.
La respuesta correcta es D.
There are (n−2)3(n-2)^3 completely unpainted cubes. Each of the six faces contributes (n−2)2(n-2)^2 cubes with exactly one painted face, so equality gives 6(n−2)2=(n−2)3. 6(n-2)^2=(n-2)^3. Since n>2,n\gt2, division by (n−2)2(n-2)^2 gives n−2=6,n-2=6, hence n=8.n=8.
Therefore the correct answer is D.
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