Problemas del 1998 AMC 12

30 problemas · 75 minutos

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1.

Cada lado de cinco rectángulos congruentes está marcado con un entero, como se muestra. Los cinco rectángulos se colocan, sin girarlos ni reflejarlos, en las posiciones II a VV, de modo que las etiquetas de los lados coincidentes sean iguales. ¿Cuál de los rectángulos ocupa la posición II?
Each of the sides of five congruent rectangles is labeled with an integer, as shown. These five rectangles are placed, without rotating or reflecting, in positions II through VV so that the labels on coincident sides are equal. Which of the rectangles is in position I?I?
AA
BB
CC
DD
EE
Respuesta: E
Conceptos:logicedge matching
Pista pequeña:
El rectángulo de la posición IIII debe coincidir con otro rectángulo por cada uno de sus dos lados verticales
The rectangle in position IIII must match another rectangle on both vertical sides
Pista grande:
Después de hallar la posición IIII, empareja su etiqueta izquierda con la etiqueta derecha de la posición II
After finding position IIII, match its left label to the right label of position II
Solución:
La etiqueta izquierda y la derecha de la posición IIII deben aparecer, respectivamente, como etiqueta derecha e izquierda de otros dos rectángulos. Solo D,D, con etiquetas laterales 77 y 4,4, permite ambas coincidencias: EE tiene etiqueta derecha 7,7, y AA tiene etiqueta izquierda 4.4. Por tanto, la posición II contiene E,E, así que la respuesta correcta es E.
Position IIII needs both its left and right labels to occur as right and left labels, respectively, on two other rectangles. Only D,D, with side labels 77 and 4,4, permits both matches: EE has right label 7,7, and AA has left label 4.4. Hence position II contains E,E, so the correct answer is E.

2.

Las letras A,A, B,B, C,C, y DD representan cuatro cifras distintas elegidas entre 0,0, 1,1, 2,2, …,\ldots, 9.9. Si A+BC+D\frac{A+B}{C+D} es un entero tan grande como sea posible, ¿cuál es el valor de A+BA+B?
Letters A,A, B,B, C,C, and DD represent four different digits selected from 0,0, 1,1, 2,2, …,\ldots, 9.9. If A+BC+D\frac{A+B}{C+D} is an integer that is as large as possible, what is the value of A+B?A+B?
1313
1414
1515
1616
1717
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 1100
Pista pequeña:
Haz el denominador tan pequeño como sea posible usando cifras distintas
Make the denominator as small as possible using distinct digits
Pista grande:
Las dos cifras menores y las dos mayores forman pares disjuntos
The two smallest digits and the two largest digits are disjoint pairs
Solución:
El menor denominador positivo es 0+1=1,0+1=1, y el mayor numerador que usa otras dos cifras es 8+9=17.8+9=17. Su cociente es el entero 17,17, que es claramente máximo. Por tanto, A+B=17,A+B=17, y la respuesta correcta es E.
The least positive denominator is 0+1=1,0+1=1, and the greatest numerator using two other digits is 8+9=17.8+9=17. Their ratio is the integer 17,17, which is plainly maximal. Thus A+B=17,A+B=17, and E is correct.

3.

Si a,a, b,b, y cc son cifras tales que 7a2−48bc73 \begin{array}{r} 7a2\\ {}-48b\\ \hline c73 \end{array} entonces a+b+c=a+b+c=
If a,a, b,b, and cc are digits for which 7a2−48bc73 \begin{array}{r} 7a2\\ {}-48b\\ \hline c73 \end{array} then a+b+c=a+b+c=
1414
1515
1616
1717
1818
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1020
Pista pequeña:
La columna de las unidades exige pedir prestado a la columna de las decenas
The units column must borrow from the tens column
Pista grande:
Continúa los préstamos por las columnas de las decenas y de las centenas
Continue the borrowing through the tens and hundreds columns
Solución:
La columna de las unidades da 12−b=3,12-b=3, por lo que b=9.b=9. En la columna de las decenas, a−1a-1 debe pedir prestado, y a−1+10−8=7,a-1+10-8=7, de donde a=6.a=6. La columna de las centenas da entonces 7−1−4=c=2.7-1-4=c=2. Por tanto, a+b+c=6+9+2=17,a+b+c=6+9+2=17, así que la respuesta correcta es D.
The units column gives 12−b=3,12-b=3, so b=9.b=9. In the tens column, a−1a-1 must borrow, and a−1+10−8=7,a-1+10-8=7, giving a=6.a=6. The hundreds column then gives 7−1−4=c=2.7-1-4=c=2. Therefore a+b+c=6+9+2=17,a+b+c=6+9+2=17, so D is correct.

4.

Se define [a,b,c][a,b,c] como a+bc,\frac{a+b}{c}, donde c≠0.c\ne0. ¿Cuál es el valor de [[60,30,90],[2,1,3],[10,5,15]]? [[60,30,90],[2,1,3],[10,5,15]]?
Define [a,b,c][a,b,c] to mean a+bc,\frac{a+b}{c}, where c≠0.c\ne0. What is the value of [[60,30,90],[2,1,3],[10,5,15]]? [[60,30,90],[2,1,3],[10,5,15]]?
00
0.50.5
11
1.51.5
22
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 1070
Pista pequeña:
Evalúa primero cada uno de los tres corchetes interiores
Evaluate each of the three inner brackets first
Pista grande:
Los tres corchetes interiores tienen el mismo valor
All three inner brackets have the same value
Solución:
Cada valor interior es 1:1: 9090=1,33=1,\frac{90}{90}=1,\frac{3}{3}=1, y 1515=1.\frac{15}{15}=1. Por tanto, la expresión exterior es [1,1,1]=1+11=2.[1,1,1]=\frac{1+1}{1}=2. La respuesta correcta es E.
Each inner value is 1:1: 9090=1,33=1,\frac{90}{90}=1,\frac{3}{3}=1, and 1515=1.\frac{15}{15}=1. Thus the outer expression is [1,1,1]=1+11=2.[1,1,1]=\frac{1+1}{1}=2. The correct answer is E.

5.

Si 21998−219972^{1998}-2^{1997} −21996+21995{}-2^{1996}+2^{1995} =k⋅21995,=k\cdot2^{1995}, ¿cuál es el valor de kk?
If 21998−219972^{1998}-2^{1997} −21996+21995{}-2^{1996}+2^{1995} =k⋅21995,=k\cdot2^{1995}, what is the value of k?k?
11
22
33
44
55
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 1160
Pista pequeña:
Saca como factor común la menor potencia de 22
Factor out the smallest power of 22
Pista grande:
El coeficiente restante es 23−22−2+12^3-2^2-2+1
The remaining coefficient is 23−22−2+12^3-2^2-2+1
Solución:
Al factorizar se obtiene 21995(8−4−2+1)=3⋅21995.2^{1995}(8-4-2+1)=3\cdot2^{1995}. Por tanto, k=3,k=3, así que la respuesta correcta es C.
Factoring gives 21995(8−4−2+1)=3⋅21995.2^{1995}(8-4-2+1)=3\cdot2^{1995}. Hence k=3,k=3, so C is correct.

6.

Si 19981998 se escribe como producto de dos enteros positivos cuya diferencia sea tan pequeña como sea posible, entonces la diferencia es
If 19981998 is written as a product of two positive integers whose difference is as small as possible, then the difference is
88
1515
1717
4747
9393
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 1310
Pista pequeña:
Factoriza 19981998 y busca divisores cercanos a su raíz cuadrada
Factor 19981998 and look for divisors near its square root
Pista grande:
El par de factores más próximo contiene 3737 y el factor restante
The closest factor pair is formed from 3737 and the remaining factor
Solución:
Como 1998=2⋅33⋅37,1998=2\cdot3^3\cdot37, el par de factores más cercano a 1998\sqrt{1998} es 37⋅54.37\cdot54. Su diferencia es 54−37=17,54-37=17, así que la respuesta correcta es C.
Since 1998=2⋅33⋅37,1998=2\cdot3^3\cdot37, its factor pair nearest 1998\sqrt{1998} is 37⋅54.37\cdot54. Their difference is 54−37=17,54-37=17, so C is correct.

7.

Si N>1,N\gt1, entonces NNN333= \sqrt[3]{N\sqrt[3]{N\sqrt[3]{N}}}=
If N>1,N\gt1, then NNN333= \sqrt[3]{N\sqrt[3]{N\sqrt[3]{N}}}=
N127N^{\frac{1}{27}}
N19N^{\frac{1}{9}}
N13N^{\frac{1}{3}}
N1327N^{\frac{13}{27}}
NN
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1280
Pista pequeña:
Comienza con la raíz cúbica más interior y conviértela en un exponente
Start with the innermost cube root and convert it to an exponent
Pista grande:
En cada nivel exterior, suma 11 al exponente y divide entre 33
At each outer level, add 11 to the exponent and divide by 33
Solución:
La raíz más interior es N13.N^{\frac{1}{3}}. La siguiente es (N⋅N13)13=N49.(N\cdot N^{\frac{1}{3}})^{\frac{1}{3}}=N^{\frac{4}{9}}. La exterior es (N⋅N49)13=N1327.(N\cdot N^{\frac{4}{9}})^{\frac{1}{3}}=N^{\frac{13}{27}}. Por tanto, la respuesta correcta es D.
The innermost radical is N13.N^{\frac{1}{3}}. The next is (N⋅N13)13=N49.(N\cdot N^{\frac{1}{3}})^{\frac{1}{3}}=N^{\frac{4}{9}}. The outermost is (N⋅N49)13=N1327.(N\cdot N^{\frac{4}{9}})^{\frac{1}{3}}=N^{\frac{13}{27}}. Thus D is correct.

8.

Un cuadrado de lado 11 se divide en dos trapecios congruentes y un pentágono de áreas iguales, uniendo el centro del cuadrado con puntos de tres de sus lados, como se muestra. Halla x,x, la longitud del lado paralelo mayor de cada trapecio.
A square with sides of length 11 is divided into two congruent trapezoids and a pentagon, which have equal areas, by joining the center of the square with points on three of the sides, as shown. Find x,x, the length of the longer parallel side of each trapezoid.
35\frac35
23\frac23
34\frac34
56\frac56
78\frac78
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1540
Pista pequeña:
Cada una de las tres regiones tiene área 13\frac{1}{3}
Each of the three regions has area 13\frac{1}{3}
Pista grande:
Cada trapecio tiene altura 12\frac{1}{2} y lados paralelos xx y 12\frac{1}{2}
A trapezoid has height 12\frac{1}{2} and parallel sides xx and 12\frac{1}{2}
Solución:
Cada trapecio tiene área 13.\frac{1}{3}. Su altura es 12,\frac{1}{2}, y sus lados paralelos miden xx y 12.\frac{1}{2}. Por tanto, 12⋅12(x+12)=13, \frac12\cdot\frac12\left(x+\frac12\right)=\frac13, lo que da x=56.x=\frac{5}{6}. Así, la respuesta correcta es D.
Each trapezoid has area 13.\frac{1}{3}. Its height is 12,\frac{1}{2}, and its parallel sides have lengths xx and 12.\frac{1}{2}. Therefore 12⋅12(x+12)=13, \frac12\cdot\frac12\left(x+\frac12\right)=\frac13, which gives x=56.x=\frac{5}{6}. Thus D is correct.

9.

Un orador habló durante sesenta minutos ante un auditorio lleno. El veinte por ciento del público oyó toda la charla y el diez por ciento durmió durante toda ella. La mitad del resto oyó un tercio de la charla y la otra mitad oyó dos tercios. ¿Cuál fue el número promedio de minutos de la charla que oyó cada asistente?
A speaker talked for sixty minutes to a full auditorium. Twenty percent of the audience heard the entire talk and ten percent slept through the entire talk. Half of the remainder heard one third of the talk and the other half heard two thirds of the talk. What was the average number of minutes of the talk heard by members of the audience?
2424
2727
3030
3333
3636
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1180
Pista pequeña:
Cada mitad del grupo restante representa el 35%35\% del público
The two halves of the remainder are each 35%35\% of the audience
Pista grande:
Pondera los tiempos 60,0,20,60,0,20, y 4040 por las fracciones correspondientes del público
Weight the heard times 60,0,20,60,0,20, and 4040 by their audience fractions
Solución:
El promedio es 0.20(60)+0.10(0)0.20(60)+0.10(0) +0.35(20)+0.35(40)+0.35(20)+0.35(40) =12+7+14=33=12+7+14=33 minutos. Por tanto, la respuesta correcta es D.
The average is 0.20(60)+0.10(0)0.20(60)+0.10(0) +0.35(20)+0.35(40)+0.35(20)+0.35(40) =12+7+14=33=12+7+14=33 minutes. Thus D is correct.

10.

Un cuadrado grande se divide en un cuadrado pequeño rodeado por cuatro rectángulos congruentes, como se muestra. El perímetro de cada rectángulo congruente es 14.14. ¿Cuál es el área del cuadrado grande?
A large square is divided into a small square surrounded by four congruent rectangles as shown. The perimeter of each of the congruent rectangles is 14.14. What is the area of the large square?
4949
6464
100100
121121
196196
Respuesta: A
Nivel de dificultad: 1200
Pista pequeña:
Sean xx y yy los lados de uno de los rectángulos
Let the sides of one rectangle be xx and yy
Pista grande:
El lado del cuadrado grande mide x+yx+y
The side length of the large square is x+yx+y
Solución:
Si un rectángulo tiene lados x,y,x,y, entonces 2x+2y=14,2x+2y=14, de modo que x+y=7.x+y=7. El cuadrado grande tiene lado x+y,x+y, y por tanto área 72=49.7^2=49. La respuesta correcta es A.
If a rectangle has sides x,y,x,y, then 2x+2y=14,2x+2y=14, so x+y=7.x+y=7. The large square has side x+y,x+y, hence area 72=49.7^2=49. The correct answer is A.

11.

Sea RR un rectángulo. ¿Cuántos círculos en el plano de RR tienen un diámetro cuyos dos extremos son vértices de RR?
Let RR be a rectangle. How many circles in the plane of RR have a diameter both of whose endpoints are vertices of R?R?
11
22
44
55
66
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1310
Pista pequeña:
Hay seis pares no ordenados de vértices del rectángulo
There are six unordered pairs of rectangle vertices
Pista grande:
Las dos diagonales determinan el mismo círculo
The two diagonals determine the same circle
Solución:
Los cuatro lados determinan cuatro círculos distintos que los tienen por diámetro. Las dos diagonales son iguales y comparten punto medio, así que determinan el mismo quinto círculo. Por tanto, hay 5,5, y la respuesta correcta es D.
The four sides determine four distinct diameter circles. The two diagonals are equal and share a midpoint, so they determine the same fifth circle. Hence there are 5,5, and D is correct.

12.

¿Cuántos números primos distintos son factores de NN si log⁡2(log⁡3(log⁡5(log⁡7N)))=11? \log_2(\log_3(\log_5(\log_7N)))=11?
How many different prime numbers are factors of NN if log⁡2(log⁡3(log⁡5(log⁡7N)))=11? \log_2(\log_3(\log_5(\log_7N)))=11?
11
22
33
44
77
Respuesta: A
Nivel de dificultad: 1360
Pista pequeña:
Deshaz los logaritmos uno por uno, comenzando con el de base 22
Undo the logarithms one at a time, starting with base 22
Pista grande:
La expresión final para NN es una potencia de 77
The final expression for NN is a power of 77
Solución:
Al exponenciar sucesivamente se obtiene N=7 5 3 211. N=7^{\,5^{\,3^{\,2^{11}}}}. Por tanto, 77 es el único factor primo de N,N, así que la respuesta correcta es A.
Successively exponentiating gives N=7 5 3 211. N=7^{\,5^{\,3^{\,2^{11}}}}. Thus 77 is the only prime factor of N,N, so the correct answer is A.

13.

Walter lanza cuatro dados estándar de seis caras y observa que el producto de los números de las caras superiores es 144.144. ¿Cuál de los siguientes no podría ser la suma de las cuatro caras superiores?
Walter rolls four standard six-sided dice and finds that the product of the numbers on the upper faces is 144.144. Which of the following could not be the sum of the upper four faces?
1414
1515
1616
1717
1818
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 1700
Pista pequeña:
Factoriza 144=24⋅32144=2^4\cdot3^2 en cuatro factores entre 11 y 66
Factor 144=24⋅32144=2^4\cdot3^2 using four factors from 11 through 66
Pista grande:
Separa los casos con cero, una o dos caras que muestren 66
Separate the cases with zero, one, or two faces showing 66
Solución:
Entre los resultados posibles están (4,4,3,3)(4,4,3,3) con suma 14,14, (6,4,3,2)(6,4,3,2) con suma 15,15, (6,6,2,2)(6,6,2,2) con suma 16,16, y (6,6,4,1)(6,6,4,1) con suma 17.17. Si aparecen dos 6,6, las otras dos caras tienen producto 44 y suma a lo sumo 5,5, para un total máximo de 17;17; los casos con menos 66 tampoco pueden sumar 1818 y conservar producto 144.144. Por tanto, 1818 es imposible, y la respuesta correcta es E.
Valid rolls include (4,4,3,3)(4,4,3,3) with sum 14,14, (6,4,3,2)(6,4,3,2) with sum 15,15, (6,6,2,2)(6,6,2,2) with sum 16,16, and (6,6,4,1)(6,6,4,1) with sum 17.17. If two 66s occur, the other two faces have product 44 and sum at most 5,5, giving total at most 17;17; the cases with fewer 66s also cannot total 1818 while retaining product 144.144. Thus 1818 is impossible, and E is correct.

14.

Una parábola tiene vértice en (4,−5)(4,-5) y dos intersecciones con el eje xx, una positiva y otra negativa. Si la parábola es la gráfica de y=ax2+bx+c,y=ax^2+bx+c, ¿cuáles de a,a, b,b, y cc deben ser positivos?
A parabola has vertex at (4,−5)(4,-5) and has two xx-intercepts, one positive and one negative. If this parabola is the graph of y=ax2+bx+c,y=ax^2+bx+c, which of a,a, b,b, and cc must be positive?
solo aa
only aa
solo bb
only bb
solo cc
only cc
solo aa y bb
aa and bb only
ninguno
none
Respuesta: A
Nivel de dificultad: 1360
Pista pequeña:
El vértice está por debajo de las dos intersecciones; usa esto para determinar hacia dónde se abre la parábola
The vertex lies below two intercepts, so determine the opening direction
Pista grande:
Usa los signos del producto de las raíces y de −b2a=4-\frac{b}{2a}=4
Use the signs of the roots’ product and of −b2a=4-\frac{b}{2a}=4
Solución:
La parábola se abre hacia arriba, así que a>0.a\gt0. Sus raíces tienen signos opuestos, de modo que ca<0\frac{c}{a}\lt0 y por tanto c<0.c\lt0. Además, −b2a=4>0,-\frac{b}{2a}=4\gt0, así que b<0.b\lt0. Por consiguiente, solo aa debe ser positivo, y la respuesta correcta es A.
The parabola opens upward, so a>0.a\gt0. Its roots have opposite signs, so ca<0\frac{c}{a}\lt0 and hence c<0.c\lt0. Also −b2a=4>0,-\frac{b}{2a}=4\gt0, so b<0.b\lt0. Therefore only aa must be positive, and A is correct.

15.

Un hexágono regular y un triángulo equilátero tienen áreas iguales. ¿Cuál es la razón entre la longitud del lado del triángulo y la longitud del lado del hexágono?
A regular hexagon and an equilateral triangle have equal areas. What is the ratio of the length of a side of the triangle to the length of a side of the hexagon?
3\sqrt3
22
6\sqrt6
33
66
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 1360
Pista pequeña:
Divide el hexágono regular en seis triángulos equiláteros
Partition the regular hexagon into six equilateral triangles
Pista grande:
El área de un triángulo equilátero es proporcional al cuadrado de su lado
Equilateral-triangle area is proportional to the square of its side
Solución:
Un hexágono regular de lado ss está formado por seis triángulos equiláteros de lado s.s. Un triángulo equilátero de igual área y lado tt satisface entonces t2=6s2,t^2=6s^2, por lo que ts=6.\frac{t}{s}=\sqrt6. La respuesta correcta es C.
A regular hexagon of side ss is six equilateral triangles of side s.s. An equal-area equilateral triangle of side tt therefore satisfies t2=6s2,t^2=6s^2, so ts=6.\frac{t}{s}=\sqrt6. The correct answer is C.

16.

La figura mostrada es la unión de un círculo y dos semicírculos de diámetros aa y b,b, cuyos centros son colineales. La razón entre el área de la región sombreada y la de la región no sombreada es
The figure shown is the union of a circle and two semicircles of diameters aa and b,b, all of whose centers are collinear. The ratio of the area of the shaded region to that of the unshaded region is
ab\sqrt{\frac ab}
ab\frac ab
a2b2\frac{a^2}{b^2}
a+b2b\frac{a+b}{2b}
a2+2abb2+2ab\frac{a^2+2ab}{b^2+2ab}
Respuesta: B
Nivel de dificultad: 1800
Pista pequeña:
Expresa cada región mediante el semicírculo grande y uno de los semicírculos pequeños
Express each region using the large semicircle and one small semicircle
Pista grande:
Las dos áreas resultantes contienen un factor común múltiplo de a+ba+b
Both resulting areas factor a common multiple of a+ba+b
Solución:
El área sombreada es π2(a+b2)2+π2(a2)2−π2(b2)2=πa(a+b)4. \begin{aligned} &\frac{\pi}{2}\left(\frac{a+b}{2}\right)^2 +\frac{\pi}{2}\left(\frac a2\right)^2\\ &\qquad-\frac{\pi}{2}\left(\frac b2\right)^2 =\frac{\pi a(a+b)}4. \end{aligned} Del mismo modo, el área no sombreada es πb(a+b)4.\frac{\pi b(a+b)}{4}. Su razón es ab,\frac{a}{b}, así que la respuesta correcta es B.
The shaded area is π2(a+b2)2+π2(a2)2−π2(b2)2=πa(a+b)4. \begin{aligned} &\frac{\pi}{2}\left(\frac{a+b}{2}\right)^2 +\frac{\pi}{2}\left(\frac a2\right)^2\\ &\qquad-\frac{\pi}{2}\left(\frac b2\right)^2 =\frac{\pi a(a+b)}4. \end{aligned} Similarly, the unshaded area is πb(a+b)4.\frac{\pi b(a+b)}{4}. Their ratio is ab,\frac{a}{b}, so B is correct.

17.

Sea f(x)f(x) una función con las dos propiedades siguientes:
(a) para cualesquiera números reales xx y y,y, f(x+y)=x+f(y),f(x+y)=x+f(y), y
(b) f(0)=2.f(0)=2.
¿Cuál es el valor de f(1998)f(1998)?
Let f(x)f(x) be a function with the two properties:
(a) for any two real numbers xx and y,y, f(x+y)=x+f(y),f(x+y)=x+f(y), and
(b) f(0)=2.f(0)=2.
What is the value of f(1998)?f(1998)?
00
22
19961996
19981998
20002000
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 1240
Pista pequeña:
Pon y=0y=0 en la ecuación funcional
Set y=0y=0 in the functional equation
Pista grande:
Las dos propiedades determinan directamente f(x)f(x) para todo número real xx
The two properties determine f(x)f(x) directly for every real xx
Solución:
Al tomar y=0y=0 se obtiene f(x)=x+f(0)=x+2.f(x)=x+f(0)=x+2. Por tanto, f(1998)=2000,f(1998)=2000, así que la respuesta correcta es E.
Taking y=0y=0 gives f(x)=x+f(0)=x+2.f(x)=x+f(0)=x+2. Hence f(1998)=2000,f(1998)=2000, so E is correct.

18.

Un cono circular recto de volumen A,A, un cilindro circular recto de volumen M,M, y una esfera de volumen CC tienen el mismo radio, y la altura común del cono y del cilindro es igual al diámetro de la esfera. Entonces
A right circular cone of volume A,A, a right circular cylinder of volume M,M, and a sphere of volume CC all have the same radius, and the common height of the cone and the cylinder is equal to the diameter of the sphere. Then
A−M+C=0A-M+C=0
A+M=CA+M=C
2A=M+C2A=M+C
A2−M2+C2=0A^2-M^2+C^2=0
2A+2M=3C2A+2M=3C
Respuesta: A
Nivel de dificultad: 1360
Pista pequeña:
Sea rr el radio común, de modo que la altura del cono y del cilindro es 2r2r
Let the common radius be rr, so the cone and cylinder height is 2r2r
Pista grande:
Escribe los tres volúmenes como múltiplos de πr3\pi r^3
Write all three volumes as multiples of πr3\pi r^3
Solución:
Los volúmenes son A=23πr3,A=\frac23\pi r^3, M=2πr3,M=2\pi r^3, y C=43πr3.C=\frac43\pi r^3. Por tanto, A−M+CA-M+C =(23−2+43)πr3=0,=(\frac{2}{3}-2+\frac{4}{3})\pi r^3=0, así que la respuesta correcta es A.
The volumes are A=23πr3,A=\frac23\pi r^3, M=2πr3,M=2\pi r^3, and C=43πr3.C=\frac43\pi r^3. Therefore A−M+CA-M+C =(23−2+43)πr3=0,=(\frac{2}{3}-2+\frac{4}{3})\pi r^3=0, so A is correct.

19.

¿Cuántos triángulos tienen área 1010 y vértices en (−5,0),(-5,0), (5,0),(5,0), y (5cos⁡θ,5sin⁡θ)(5\cos\theta,5\sin\theta) para algún ángulo θ\theta?
How many triangles have area 1010 and vertices at (−5,0),(-5,0), (5,0),(5,0), and (5cos⁡θ,5sin⁡θ)(5\cos\theta,5\sin\theta) for some angle θ?\theta?
00
22
44
66
88
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 1570
Pista pequeña:
La base fija mide 1010, y la altura del tercer vértice es ∣5sin⁡θ∣|5\sin\theta|
The fixed base has length 1010, and the third vertex has height ∣5sin⁡θ∣|5\sin\theta|
Pista grande:
Cuenta los puntos distintos del círculo que satisfacen la ecuación trigonométrica resultante
Count the distinct points on the circle satisfying the resulting sine equation
Solución:
El área es 12(10)∣5sin⁡θ∣=25∣sin⁡θ∣.\frac12(10)|5\sin\theta|=25|\sin\theta|. Por tanto, ∣sin⁡θ∣=25.|\sin\theta|=\frac{2}{5}. Hay cuatro puntos correspondientes en el círculo, cada uno de los cuales produce un triángulo distinto. Así, la respuesta es 4,4, y la respuesta correcta es C.
The area is 12(10)∣5sin⁡θ∣=25∣sin⁡θ∣.\frac12(10)|5\sin\theta|=25|\sin\theta|. Thus ∣sin⁡θ∣=25.|\sin\theta|=\frac{2}{5}. There are four corresponding points on the circle, and each gives a distinct triangle. Hence the answer is 4,4, making C correct.

20.

Hay tres tarjetas boca abajo sobre una mesa, cada una con un entero positivo escrito. Casey, Stacy y Tracy saben que
(a) los números son todos distintos,
(b) suman 13,13, y
(c) están en orden creciente de izquierda a derecha.
Primero, Casey mira el número de la tarjeta izquierda y dice: “No tengo información suficiente para determinar los otros dos números”. Después, Tracy mira el número de la tarjeta derecha y dice: “No tengo información suficiente para determinar los otros dos números”. Por último, Stacy mira el número de la tarjeta central y dice: “No tengo información suficiente para determinar los otros dos números”. Supón que cada persona sabe que las otras dos razonan perfectamente y oye sus comentarios. ¿Qué número está en la tarjeta central?
Three cards, each with a positive integer written on it, are lying face-down on a table. Casey, Stacy, and Tracy are told that
(a) the numbers are all different,
(b) they sum to 13,13, and
(c) they are in increasing order, left to right.
First, Casey looks at the number on the leftmost card and says, “I don’t have enough information to determine the other two numbers.” Then Tracy looks at the number on the rightmost card and says, “I don’t have enough information to determine the other two numbers.” Finally, Stacy looks at the number on the middle card and says, “I don’t have enough information to determine the other two numbers.” Assume that each person knows that the other two reason perfectly and hears their comments. What number is on the middle card?
22
33
44
55
No hay información suficiente para determinar el número.
There is not enough information to determine the number.
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 2190
Pista pequeña:
Enumera todas las ternas crecientes de enteros positivos con suma 1313
List all increasing positive triples with sum 1313
Pista grande:
Elimina ternas en el orden de las tres afirmaciones, usando lo que cada persona ya ha aprendido
Eliminate triples in the order of the three statements, using what each speaker has learned
Solución:
Las ocho ternas son (1,2,10),(1,3,9),(1,4,8),(1,5,7),(2,3,8),(2,4,7),(2,5,6),(3,4,6). \begin{gathered} (1,2,10),(1,3,9),\\ (1,4,8),(1,5,7),\\ (2,3,8),(2,4,7),\\ (2,5,6),(3,4,6). \end{gathered} La afirmación de Casey excluye (3,4,6).(3,4,6). Sabiendo esto, la afirmación de Tracy excluye los valores derechos 10,9,10,9, y 6.6. Las ternas restantes son (1,4,8),(2,3,8)(1,4,8),(2,3,8) y (1,5,7),(2,4,7).(1,5,7),(2,4,7). Un valor central de 33 o 55 identificaría ahora la terna, así que la afirmación de Stacy obliga a que el valor central sea 4.4. Por tanto, la respuesta correcta es C.
The eight triples are (1,2,10),(1,3,9),(1,4,8),(1,5,7),(2,3,8),(2,4,7),(2,5,6),(3,4,6). \begin{gathered} (1,2,10),(1,3,9),\\ (1,4,8),(1,5,7),\\ (2,3,8),(2,4,7),\\ (2,5,6),(3,4,6). \end{gathered} Casey’s statement excludes (3,4,6).(3,4,6). With that known, Tracy’s statement excludes rightmost values 10,9,10,9, and 6.6. The remaining triples are (1,4,8),(2,3,8)(1,4,8),(2,3,8) and (1,5,7),(2,4,7).(1,5,7),(2,4,7). A middle value 33 or 55 would now identify the triple, so Stacy’s statement forces the middle value 4.4. Thus C is correct.

21.

En una carrera de hh metros, Sunny está exactamente dd metros por delante de Windy cuando Sunny termina. La próxima vez que corren, Sunny comienza deportivamente dd metros detrás de Windy, que está en la línea de salida. Ambos corren a las mismas velocidades constantes que en la primera carrera. ¿Cuántos metros de ventaja lleva Sunny cuando termina la segunda carrera?
In an hh-meter race, Sunny is exactly dd meters ahead of Windy when Sunny finishes the race. The next time they race, Sunny sportingly starts dd meters behind Windy, who is at the starting line. Both runners run at the same constant speed as they did in the first race. How many meters ahead is Sunny when Sunny finishes the second race?
dh\frac dh
00
d2h\frac{d^2}{h}
h2d\frac{h^2}{d}
d2h−d\frac{d^2}{h-d}
Respuesta: C
Conceptos:ratesalgebra
Nivel de dificultad: 1630
Pista pequeña:
Expresa la velocidad de Windy como una fracción de la de Sunny usando la primera carrera
Express Windy’s speed as a fraction of Sunny’s speed using the first race
Pista grande:
En la segunda carrera, Sunny recorre h+dh+d metros antes de terminar
In the second race Sunny travels h+dh+d meters before finishing
Solución:
Si la velocidad de Sunny es r,r, la de Windy es r(h−d)h.\frac{r(h-d)}{h}. Sunny necesita tiempo h+dr\frac{h+d}{r} en la segunda carrera, durante el cual Windy recorre r(h−d)h⋅h+dr=h−d2h. \frac{r(h-d)}h\cdot\frac{h+d}{r} =h-\frac{d^2}{h}. Sunny termina en la posición h,h, así que la ventaja es d2h.\frac{d^2}{h}. Por tanto, la respuesta correcta es C.
If Sunny’s speed is r,r, Windy’s is r(h−d)h.\frac{r(h-d)}{h}. Sunny needs time h+dr\frac{h+d}{r} in the second race, during which Windy runs r(h−d)h⋅h+dr=h−d2h. \frac{r(h-d)}h\cdot\frac{h+d}{r} =h-\frac{d^2}{h}. Sunny finishes at position h,h, so the lead is d2h.\frac{d^2}{h}. Thus C is correct.

22.

¿Cuál es el valor de la expresión 1log⁡2100!+1log⁡3100!+1log⁡4100!+⋯+1log⁡100100!? \begin{aligned} &\frac1{\log_2 100!}+\frac1{\log_3 100!}\\ &\quad+\frac1{\log_4 100!}+\cdots\\ &\qquad+\frac1{\log_{100}100!}? \end{aligned}
What is the value of the expression 1log⁡2100!+1log⁡3100!+1log⁡4100!+⋯+1log⁡100100!? \begin{aligned} &\frac1{\log_2 100!}+\frac1{\log_3 100!}\\ &\quad+\frac1{\log_4 100!}+\cdots\\ &\qquad+\frac1{\log_{100}100!}? \end{aligned}
0.010.01
0.10.1
11
22
1010
Respuesta: C
Conceptos:logarithmssums
Nivel de dificultad: 1630
Pista pequeña:
Usa la identidad de recíprocos 1log⁡bx=log⁡xb\frac{1}{\log_bx}=\log_xb
Use the reciprocal identity 1log⁡bx=log⁡xb\frac{1}{\log_bx}=\log_xb
Pista grande:
Combina los logaritmos resultantes de 2,3,…,1002,3,\ldots,100
Combine the resulting logarithms of 2,3,…,1002,3,\ldots,100
Solución:
Cada término es igual a log⁡100!b.\log_{100!}b. Por tanto, la suma es log⁡100!(2⋅3⋯100)=log⁡100!(100!)=1. \begin{aligned} &\log_{100!}(2\cdot3\cdots100)\\ &\qquad=\log_{100!}(100!)=1. \end{aligned} Así, la respuesta correcta es C.
Each term equals log⁡100!b.\log_{100!}b. Therefore the sum is log⁡100!(2⋅3⋯100)=log⁡100!(100!)=1. \begin{aligned} &\log_{100!}(2\cdot3\cdots100)\\ &\qquad=\log_{100!}(100!)=1. \end{aligned} Thus C is correct.

23.

Las gráficas de x2+y2=4+12x+6yx^2+y^2=4+12x+6y y x2+y2=k+4x+12yx^2+y^2=k+4x+12y se intersecan cuando kk satisface a≤k≤b,a\le k\le b, y para ningún otro valor de k.k. Halla b−a.b-a.
The graphs of x2+y2=4+12x+6yx^2+y^2=4+12x+6y and x2+y2=k+4x+12yx^2+y^2=k+4x+12y intersect when kk satisfies a≤k≤b,a\le k\le b, and for no other values of k.k. Find b−a.b-a.
55
6868
104104
140140
144144
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 1860
Pista pequeña:
Completa cuadrados para hallar los centros y los radios de ambos círculos
Complete the square to find both circle centers and radii
Pista grande:
Dos círculos se intersecan exactamente cuando la distancia entre sus centros está entre la diferencia y la suma de sus radios
Two circles intersect exactly when the center distance lies between the difference and sum of their radii
Solución:
Los círculos son (x−6)2+(y−3)2=49, (x-6)^2+(y-3)^2=49, (x−2)2+(y−6)2=k+40. (x-2)^2+(y-6)^2=k+40. Sus centros están a 55 unidades de distancia. Si el segundo radio es r=k+40,r=\sqrt{k+40}, la intersección exige ∣7−r∣≤5≤7+r,|7-r|\le5\le7+r, o sea, 2≤r≤12.2\le r\le12. Por tanto, −36≤k≤104,-36\le k\le104, y b−a=140.b-a=140. La respuesta correcta es D.
The circles are (x−6)2+(y−3)2=49, (x-6)^2+(y-3)^2=49, (x−2)2+(y−6)2=k+40. (x-2)^2+(y-6)^2=k+40. Their centers are 55 units apart. With second radius r=k+40,r=\sqrt{k+40}, intersection requires ∣7−r∣≤5≤7+r,|7-r|\le5\le7+r, or 2≤r≤12.2\le r\le12. Thus −36≤k≤104,-36\le k\le104, and b−a=140.b-a=140. The correct answer is D.

24.

Un número telefónico de 77 cifras d1d2d3d_1d_2d_3-d4d5d6d7d_4d_5d_6d_7 se llama memorable si la secuencia del prefijo d1d2d3d_1d_2d_3 coincide exactamente con alguna de las secuencias d4d5d6d_4d_5d_6 o d5d6d7d_5d_6d_7 (o con ambas). Suponiendo que cada did_i puede ser cualquiera de las diez cifras decimales 0,0, 1,1, 2,2, …,\ldots, 9,9, el número de teléfonos memorables distintos es
Call a 77-digit telephone number d1d2d3d_1d_2d_3-d4d5d6d7d_4d_5d_6d_7 memorable if the prefix sequence d1d2d3d_1d_2d_3 is exactly the same as either of the sequences d4d5d6d_4d_5d_6 or d5d6d7d_5d_6d_7 (possibly both). Assuming that each did_i can be any of the ten decimal digits 0,0, 1,1, 2,2, …,\ldots, 9,9, the number of different memorable telephone numbers is
19,81019{,}810
19,91019{,}910
19,99019{,}990
20,00020{,}000
20,10020{,}100
Respuesta: C
Nivel de dificultad: 1800
Pista pequeña:
Cuenta por separado los números que satisfacen cada una de las dos condiciones de coincidencia
Count numbers satisfying each of the two matching conditions separately
Pista grande:
Si se cumplen ambas coincidencias, las siete cifras quedan determinadas por una sola cifra repetida
If both matches hold, all seven digits are forced by one repeated digit
Solución:
Cada condición de coincidencia da 104=10,00010^4=10,000 números: se eligen las tres cifras del prefijo y la única cifra restante sin restricción. Si se cumplen ambas, entonces d1d2d3=d4d5d6=d5d6d7,d_1d_2d_3=d_4d_5d_6=d_5d_6d_7, lo que obliga a que todas las cifras sean iguales, así que hay 1010 intersecciones. Por inclusión-exclusión se obtienen 10,000+10,000−10=19,990,10,000+10,000-10=19,990, por lo que la respuesta correcta es C.
Each matching condition gives 104=10,00010^4=10,000 numbers: choose the three prefix digits and the one unconstrained remaining digit. If both hold, then d1d2d3=d4d5d6=d5d6d7,d_1d_2d_3=d_4d_5d_6=d_5d_6d_7, forcing all digits equal, so there are 1010 overlaps. Inclusion-exclusion gives 10,000+10,000−10=19,990,10,000+10,000-10=19,990, so C is correct.

25.

Una hoja de papel cuadriculado se dobla una vez de modo que (0,2)(0,2) coincida con (4,0),(4,0), y (7,3)(7,3) coincida con (m,n).(m,n). Halla m+n.m+n.
A piece of graph paper is folded once so that (0,2)(0,2) is matched with (4,0),(4,0), and (7,3)(7,3) is matched with (m,n).(m,n). Find m+n.m+n.
6.76.7
6.86.8
6.96.9
7.07.0
8.08.0
Respuesta: B
Nivel de dificultad: 2010
Pista pequeña:
El pliegue es la mediatriz del segmento que une (0,2)(0,2) y (4,0)(4,0)
The crease is the perpendicular bisector of the segment joining (0,2)(0,2) and (4,0)(4,0)
Pista grande:
Halla la recta y=2x−3y=2x-3 y luego refleja (7,3)(7,3) respecto de ella
Find the line y=2x−3y=2x-3, then reflect (7,3)(7,3) across it
Solución:
El pliegue pasa por (2,1)(2,1) y tiene pendiente 2,2, así que es y=2x−3.y=2x-3. La perpendicular por (7,3)(7,3) tiene pendiente −12-\frac{1}{2} y corta el pliegue en (195,235).(\frac{19}{5},\frac{23}{5}). Este punto es el punto medio de (7,3)(7,3) y (m,n),(m,n), de donde m=35, n=315.m=\frac{3}{5},\ n=\frac{31}{5}. Por tanto, m+n=345=6.8,m+n=\frac{34}{5}=6.8, así que la respuesta correcta es B.
The crease passes through (2,1)(2,1) with slope 2,2, so it is y=2x−3.y=2x-3. The perpendicular through (7,3)(7,3) has slope −12-\frac{1}{2} and meets the crease at (195,235).(\frac{19}{5},\frac{23}{5}). This intersection is the midpoint of (7,3)(7,3) and (m,n),(m,n), giving m=35, n=315.m=\frac{3}{5},\ n=\frac{31}{5}. Hence m+n=345=6.8,m+n=\frac{34}{5}=6.8, so B is correct.

26.

En el cuadrilátero ABCD,ABCD, se sabe que ∠A=120∘,\angle A=120^\circ, los ángulos BB y DD son rectos, AB=13,AB=13, y AD=46.AD=46. Entonces AC=AC=
In quadrilateral ABCD,ABCD, it is given that ∠A=120∘,\angle A=120^\circ, angles BB and DD are right angles, AB=13,AB=13, and AD=46.AD=46. Then AC=AC=
6060
6262
6464
6565
7272
Respuesta: B
Nivel de dificultad: 2010
Pista pequeña:
Los dos ángulos rectos hacen que ABCDABCD sea cíclico con ACAC como diámetro
The two right angles make ABCDABCD cyclic with ACAC as a diameter
Pista grande:
Halla BDBD en el triángulo ABDABD y luego usa la ley de los senos extendida
Find BDBD in triangle ABDABD, then use the extended law of sines
Solución:
Como ∠B+∠D=180∘,\angle B+\angle D=180^\circ, el cuadrilátero es cíclico, y ACAC es su diámetro. En el triángulo ABD,ABD, BD2=132+462−2(13)(46)cos⁡120∘=2883=(313)2. \begin{aligned} BD^2&=13^2+46^2\\ &\quad-2(13)(46)\cos120^\circ\\ &=2883=(31\sqrt3)^2. \end{aligned} Por la ley de los senos extendida, AC=BDsin⁡120∘AC=\frac{BD}{\sin120^\circ} =31332=62.=\frac{31\sqrt3}{\frac{\sqrt3}{2}}=62. Así, la respuesta correcta es B.
Because ∠B+∠D=180∘,\angle B+\angle D=180^\circ, the quadrilateral is cyclic, and ACAC is its diameter. In triangle ABD,ABD, BD2=132+462−2(13)(46)cos⁡120∘=2883=(313)2. \begin{aligned} BD^2&=13^2+46^2\\ &\quad-2(13)(46)\cos120^\circ\\ &=2883=(31\sqrt3)^2. \end{aligned} By the extended law of sines, AC=BDsin⁡120∘AC=\frac{BD}{\sin120^\circ} =31332=62.=\frac{31\sqrt3}{\frac{\sqrt3}{2}}=62. Thus B is correct.

27.

Un cubo de 9×9×99\times9\times9 está compuesto por veintisiete cubos de 3×3×33\times3\times3. Se abren “túneles” en el cubo grande de la siguiente manera: primero se retiran los seis cubos de 3×3×33\times3\times3 que forman el centro de cada cara, así como el cubo central de 3×3×33\times3\times3, según se muestra. Segundo, cada uno de los veinte cubos de 3×3×33\times3\times3 restantes se reduce de la misma manera; es decir, se retiran los cubos unitarios centrales de sus caras y su cubo central. El área superficial de la figura final es
A 9×9×99\times9\times9 cube is composed of twenty-seven 3×3×33\times3\times3 cubes. The big cube is “tunneled” as follows: First, the six 3×3×33\times3\times3 cubes which make up the center of each face as well as the center 3×3×33\times3\times3 cube are removed as shown. Second, each of the twenty remaining 3×3×33\times3\times3 cubes is diminished in the same way. That is, the center facial unit cubes as well as each center cube are removed. The surface area of the final figure is
384384
729729
864864
10241024
10561056
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 2290
Pista pequeña:
Después de la primera etapa, clasifica los veinte subcubos grandes restantes como cubos de esquina o de arista
After the first stage, classify the twenty remaining large subcubes as corner or edge cubes
Pista grande:
Para cada túnel de la segunda etapa, resta los cuadrados centrales expuestos y suma las paredes recién expuestas del túnel
For each second-stage tunnel, subtract exposed center squares and add the newly exposed tunnel walls
Solución:
Después de la primera etapa, 88 subcubos de esquina aportan 2727 unidades expuestas cada uno, y 1212 subcubos de arista aportan 3636 cada uno. Perforar un subcubo de esquina elimina 33 cuadrados unitarios expuestos y añade 2424 paredes del túnel; perforar uno de arista elimina 44 y también añade 24.24. Por tanto, el área final es 8(27−3+24)+12(36−4+24)=384+672=1056. \begin{aligned} &8(27-3+24)\\ &\qquad+12(36-4+24)\\ &=384+672=1056. \end{aligned} Así, la respuesta correcta es E.
After the first stage, 88 corner subcubes contribute 2727 exposed units each, and 1212 edge subcubes contribute 3636 each. Tunneling a corner subcube removes 33 exposed unit squares and adds 2424 tunnel-wall squares; tunneling an edge subcube removes 44 and also adds 24.24. Hence the final area is 8(27−3+24)+12(36−4+24)=384+672=1056. \begin{aligned} &8(27-3+24)\\ &\qquad+12(36-4+24)\\ &=384+672=1056. \end{aligned} Thus E is correct.

28.

En el triángulo ABC,ABC, el ángulo CC es recto y CB>CA.CB\gt CA. El punto DD está sobre BC‾\overline{BC} de modo que el ángulo CADCAD es el doble del ángulo DAB.DAB. Si ACAD=23,\frac{AC}{AD}=\frac{2}{3}, entonces CDBD=mn,\frac{CD}{BD}=\frac{m}{n}, donde mm y nn son enteros positivos primos entre sí. Halla m+n.m+n.
In triangle ABC,ABC, angle CC is a right angle and CB>CA.CB\gt CA. Point DD is located on BC‾\overline{BC} so that angle CADCAD is twice angle DAB.DAB. If ACAD=23,\frac{AC}{AD}=\frac{2}{3}, then CDBD=mn,\frac{CD}{BD}=\frac{m}{n}, where mm and nn are relatively prime positive integers. Find m+n.m+n.
1010
1414
1818
2222
2626
Respuesta: B
Nivel de dificultad: 2290
Pista pequeña:
Sea ∠DAB=α\angle DAB=\alpha, de modo que ∠CAB=3α\angle CAB=3\alpha y cos⁡2α=ACAD\cos2\alpha=\frac{AC}{AD}
Let ∠DAB=α\angle DAB=\alpha, so ∠CAB=3α\angle CAB=3\alpha and cos⁡2α=ACAD\cos2\alpha=\frac{AC}{AD}
Pista grande:
Toma AC=1AC=1 y expresa CDCD y CBCB mediante tan⁡2α\tan2\alpha y tan⁡3α\tan3\alpha
Set AC=1AC=1 and express CDCD and CBCB using tan⁡2α\tan2\alpha and tan⁡3α\tan3\alpha
Solución:
Sea ∠DAB=α.\angle DAB=\alpha. Como ACAD=cos⁡2α=23,\frac{AC}{AD}=\cos2\alpha=\frac{2}{3}, la identidad de cos⁡2α\cos2\alpha da tan⁡α=15.\tan\alpha=\frac{1}{\sqrt5}. Tomando AC=1,AC=1, CD=tan⁡2α=52,CB=tan⁡3α=755. \begin{aligned} CD&=\tan2\alpha=\frac{\sqrt5}{2},\\ CB&=\tan3\alpha=\frac{7\sqrt5}{5}. \end{aligned} Entonces BD=CB−CD=9510,BD=CB-CD=\frac{9\sqrt5}{10}, y CDBD=59.\frac{CD}{BD}=\frac{5}{9}. Por tanto, m+n=14,m+n=14, así que la respuesta correcta es B.
Let ∠DAB=α.\angle DAB=\alpha. Since ACAD=cos⁡2α=23,\frac{AC}{AD}=\cos2\alpha=\frac{2}{3}, the identity for cos⁡2α\cos2\alpha gives tan⁡α=15.\tan\alpha=\frac{1}{\sqrt5}. Taking AC=1,AC=1, CD=tan⁡2α=52,CB=tan⁡3α=755. \begin{aligned} CD&=\tan2\alpha=\frac{\sqrt5}{2},\\ CB&=\tan3\alpha=\frac{7\sqrt5}{5}. \end{aligned} Thus BD=CB−CD=9510,BD=CB-CD=\frac{9\sqrt5}{10}, and CDBD=59.\frac{CD}{BD}=\frac{5}{9}. Therefore m+n=14,m+n=14, so B is correct.

29.

Un punto (x,y)(x,y) del plano se llama punto reticular si tanto xx como yy son enteros. El área del mayor cuadrado que contiene exactamente tres puntos reticulares en su interior es la más cercana a
A point (x,y)(x,y) in the plane is called a lattice point if both xx and yy are integers. The area of the largest square that contains exactly three lattice points in its interior is closest to
4.04.0
4.24.2
4.54.5
5.05.0
5.65.6
Respuesta: D
Nivel de dificultad: 2520
Pista pequeña:
Tres puntos reticulares interiores colineales obligan a que haya un cuarto; usa un triángulo reticular no colineal mínimo
Three collinear interior lattice points force a fourth, so use a smallest noncollinear lattice triangle
Pista grande:
En un cuadrado máximo, los lados opuestos quedan fijados por puntos reticulares cercanos; compara su separación
At a maximal square, opposite sides are pinned by nearby lattice points; compare their separation
Solución:
Basta encerrar los tres puntos reticulares no colineales (0,0),(0,1),(1,0).(0,0),(0,1),(1,0). En una colocación máxima, dos lados opuestos quedan fijados por puntos reticulares vecinos; la mayor separación posible es la distancia 5\sqrt5 entre las rectas paralelas que pasan por (1,1)(1,1) y (0,−1).(0,-1). Por tanto, el área es a lo sumo 5.5. Este valor se alcanza con el cuadrado limitado por y=2x+2,y=2x−3,2y+x=3,2y+x=−2. \begin{aligned} y&=2x+2,\\ y&=2x-3,\\ 2y+x&=3,\\ 2y+x&=-2. \end{aligned} Su área es 55 y contiene exactamente los tres puntos indicados en su interior. Así, la respuesta correcta es D.
It suffices to enclose the three noncollinear lattice points (0,0),(0,1),(1,0).(0,0),(0,1),(1,0). In a maximal placement, two opposite sides are pinned by neighboring lattice points; the greatest possible separation is the distance 5\sqrt5 between parallel lines through (1,1)(1,1) and (0,−1).(0,-1). Hence the area is at most 5.5. This is attained by the square bounded by y=2x+2,y=2x−3,2y+x=3,2y+x=−2. \begin{aligned} y&=2x+2,\\ y&=2x-3,\\ 2y+x&=3,\\ 2y+x&=-2. \end{aligned} Its area is 55 and exactly the three stated lattice points lie inside. Thus D is correct.

30.

Para cada entero positivo n,n, sea an=(n+9)!(n−1)!. a_n=\frac{(n+9)!}{(n-1)!}. Sea kk el menor entero positivo para el cual la cifra no nula más a la derecha de aka_k es impar. La cifra no nula más a la derecha de aka_k es
For each positive integer n,n, let an=(n+9)!(n−1)!. a_n=\frac{(n+9)!}{(n-1)!}. Let kk denote the smallest positive integer for which the rightmost nonzero digit of aka_k is odd. The rightmost nonzero digit of aka_k is
11
33
55
77
99
Respuesta: E
Nivel de dificultad: 2630
Pista pequeña:
Escribe an=n(n+1)⋯(n+9)a_n=n(n+1)\cdots(n+9) y compara sus potencias de 22 y 55
Write an=n(n+1)⋯(n+9)a_n=n(n+1)\cdots(n+9) and compare its powers of 22 and 55
Pista grande:
Una cifra no nula impar en el extremo derecho se vuelve posible por primera vez cuando el bloque de diez términos contiene 575^7
An odd rightmost nonzero digit first becomes possible when the ten-term block contains 575^7
Solución:
Los cinco términos pares de cualesquiera diez enteros consecutivos aportan al menos 28.2^8. Por tanto, la cifra no nula final solo puede ser impar cuando el bloque contiene al menos ocho factores de 5,5, lo que se hace posible por primera vez cuando contiene 57=78125.5^7=78125. Para n=57−9,n=5^7-9, el bloque tiene v2=9v_2=9 y v5=8,v_5=8, así que la cifra sigue siendo par. Para n=57−8=78117,n=5^7-8=78117, ambas valuaciones son 8.8. Al cancelar 28582^8 5^8 y multiplicar las cifras de unidades impares restantes se obtiene 7⋅9⋅1⋅3⋅9⋅3⋅1⋅1⋅3≡9(mod10). \begin{aligned} &7\cdot9\cdot1\cdot3\cdot9\cdot3\\ &\qquad\cdot1\cdot1\cdot3 \equiv9\pmod{10}. \end{aligned} Por consiguiente, la primera cifra no nula final impar es 9,9, y la respuesta correcta es E.
The five even terms in any ten consecutive integers contribute at least 28.2^8. Thus the rightmost nonzero digit can be odd only when the block contains at least eight factors of 5,5, first possible when it contains 57=78125.5^7=78125. For n=57−9,n=5^7-9, the block has v2=9v_2=9 and v5=8,v_5=8, so the digit remains even. For n=57−8=78117,n=5^7-8=78117, both valuations are 8.8. Cancelling 28582^8 5^8 and multiplying the remaining odd unit digits gives 7⋅9⋅1⋅3⋅9⋅3⋅1⋅1⋅3≡9(mod10). \begin{aligned} &7\cdot9\cdot1\cdot3\cdot9\cdot3\\ &\qquad\cdot1\cdot1\cdot3 \equiv9\pmod{10}. \end{aligned} Hence the first odd rightmost nonzero digit is 9,9, and E is correct.
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