1993 AMC 12 Problema 28

Intenta el Problema 28 del 1993 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 1993 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).

28.

¿Cuántos triángulos de área positiva tienen como vértices puntos del plano xyxy con coordenadas enteras (x,y)(x,y) que satisfacen 1≤x≤41\le x\le4 y 1≤y≤41\le y\le4?
How many triangles with positive area are there whose vertices are points in the xyxy-plane whose coordinates are integers (x,y)(x,y) satisfying 1≤x≤41\le x\le4 and 1≤y≤4?1\le y\le4?
496496
500500
512512
516516
560560
Respuesta: D
Conceptos:lattice pointscombinacionescollinear triples
Pista pequeña:
Comienza con las (163)\binom{16}{3} ternas y resta las que son colineales
Start with all (163)\binom{16}{3} triples and subtract collinear ones
Pista grande:
Tres puntos de la cuadrícula pueden ser colineales solo horizontalmente, verticalmente o en una diagonal de pendiente ±1\pm1
Three collinear grid points can occur only horizontally, vertically, or on a slope-±1\pm1 diagonal
Solución:
Hay (163)=560\binom{16}{3}=560 ternas de puntos de la cuadrícula. Las cuatro filas y las cuatro columnas aportan 8(43)=32 8\binom43=32 ternas colineales. Para pendiente 1,1, las longitudes de diagonales capaces de contener tres puntos son 3,3, 4,4, 3,3, que aportan (33)+(43)+(33)=6;\binom33+\binom43+\binom33=6; la pendiente −1-1 aporta otras 6.6. Ninguna otra pendiente permite tres puntos de la red dentro de un arreglo de puntos de 44 por 4.4. Así, el número de triángulos de área positiva es 560−32−6−6=516.560-32-6-6=516. Por lo tanto, la respuesta correcta es D.
There are (163)=560\binom{16}{3}=560 triples of grid points. The four rows and four columns contribute 8(43)=32 8\binom43=32 collinear triples. For slope 1,1, the diagonal lengths capable of containing three points are 3,3, 4,4, 3,3, contributing (33)+(43)+(33)=6;\binom33+\binom43+\binom33=6; slope −1-1 contributes another 6.6. No other slope fits three lattice points inside a 44-by-44 point array. Thus the number of positive-area triangles is 560−32−6−6=516.560-32-6-6=516. Thus the correct answer is D.
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