En el trapecio $ABCD$ de bases $\overline{AB}$ y $\overline{CD}$, sea $M$ el punto medio del lado $DA$. Si $BC=a,MC=b$ y el ángulo $MCB$ mide $150^o$, halla el área del trapecio $ABCD$ en función de $a$ y $b$.

Sea $a$ un entero positivo impar mayor que $17$, tal que $3a-2$ es un cuadrado perfecto. Demuestra que existen enteros positivos distintos $b$ y $c$, tales que $a+b,a+c,b+c$ y $a+b+c$ son cuatro cuadrados perfectos.

Lucía multiplica varios números positivos de una cifra (posiblemente repetidos) y obtiene un entero $n$ mayor que $10$. Luego multiplica todas las cifras de $n$ y obtiene un número impar. Determina todos los posibles valores de las cifras de las unidades de $n$.

Celeste tiene un número ilimitado de dulces de cada uno de $n$ tipos distintos, etiquetados tipo $1$, tipo $2$,$\dots$, tipo $n$. Inicialmente ella toma $m\gt 0$ dulces y los pone en fila sobre una mesa. Después escige repetidamente una de las siguientes operaciones y la ejecuta (puede que no tenga siempre ambas opciones). 1. Ella se come un dulce de tipo $k$ y pone en su lugar dos dulces: uno de tipo $k-1$ seguido por uno de tipo $k+1$. Consideramos el tipo $n+1$ como tipo $1$, y el tipo $0$ como tipo $n$. 2. Ella escoge dos dulces del mismo tipo que sean adyacentes y se los come Determina todos los enteros positivos $n$ para los que Celeste puede dejar la mesa vacía después de realizar un número finito de las operaciones anteriores, para todo valor de $m$ y toda configuración de dulces en la mesa.

Sea $ABC$ un triágulo con incentro $I$ y sea $\Gamma$ el excírculo opuesto al vértice $A$. Suponga que $\Gamma$ es tangente a las rectas $BC$, $AC$, y $AB$ en los puntos $A_1$, $B_1$ y $C_1$, respectivamente. Suponga que las rectas $IA_1$, $IB_1$ e $IC_1$ intersectan nuevamente a $\Gamma$ en los puntos $A_2$, $B_2$ y $C_2$ respectivamente. Sea $M$ el punto medio del segmento $AA_1$. Si las rectas $A_1B_1$ y $A_2B_2$ se intersectan en $X$ y las rectas $A_1C_1$ y $A_2C_2$ se intersectan en $Y$. Demuestre que $MX=MY$.

Se tienen diez monedas indistinguibles puestas en línea. Se sabe que dos de ellas son falsas y ocupan posiciones consecutivas en la línea. Para cada conjunto de posiciones, se puede preguntar cuántas monedas falsas contiene. ¿Es posible determinar cuáles son las monedas falsas efectuando únicamente dos de estas preguntas, sin conocer la respuesta de la primera antes de formular la segunda?

Sea $n \ge 1$ un entero y sean $t_1 \lt t_2 \lt \dots \lt t_n$ enteros positivos. En un grupo de $t_n + 1$ personas, se juegan algunas partidas de ajedrez. Dos personas pueden jugar entre sí a lo más una vez. Demuestra que es posible que las siguientes dos condiciones se den al mismo tiempo: (i) El número de partidas jugadas por cada persona es uno de los números $t_1, t_2, . . . , t_n$. (ii) Para cada $i$ con $1 \le i \le n$, hay al menos una persona que juega exactamente $t_i$ partidas de ajedrez.

Hay infinitas personas registradas en la red social Mugbook. Algunas parejas de usuarios (diferentes) están registradas como amigos, pero cada persona sólo tiene un número finito de amigos. Cada usuario tiene al menos un amigo. (La amistad es mutua; es decir, si $A$ es amigo de $B$, entonces $B$ es amigo de $A$). Cada persona debe designar a uno de sus amigos como su mejor amigo. Si $A$ designa a $B$ como su mejor amigo, entonces (por desgracia) no se deduce que $B$ designe necesariamente a $A$ como su mejor amigo. A alguien designado como mejor amigo se le llama mejor amigo $1$. En términos más generales, si $n\gt 1$ es un número entero positivo, entonces un usuario es un $n$-mejor amigo siempre que haya sido designado como mejor amigo de alguien que sea un $(n-1)$-mejor amigo. Alguien que es un $k$-mejor amigo para cada entero positivo $k$ se llama popular. (a) Demuestre que toda persona popular es el mejor amigo de una persona popular. (b) Demuestre que si la gente puede tener infinitos amigos, entonces es posible que una persona popular no sea el mejor amigo de una persona popular.

Sea $ABCD$ un trapecio con $AB$ paralelo a $DC$. Se toman puntos $P$ y $Q$ en los lados $AB$ y $CD$, respectivamente, tales que $\frac{AP}{PB}=\frac{DQ}{QC}$. Sea $M$ la intersección de $AQ$ con $DP$ y sea $N$ la intersección de $PC$ con $QB$. \nMuestra que la longitud de $MN$ depende únicamente de las longitudes de $AB$ y $CD$, y calcula su valor.

En una cuadrícula de $32\times 32$ se escriben los números del $1$ al $1024$ de izquierda a derecha, con los números del $1$ al $32$ en el primer renglón, los del $33$ al $64$ en el segundo, etc. La cuadrícula se divide en cuatro cuadrículas de $16\times 16$: Estas cuadrículas se cambian de lugar entre sí, y queda el siguiente arreglo: \[\begin{vmatrix}A&B\\D&C\end{vmatrix}\to\begin{vmatrix}D&A\\B&C\end{vmatrix}\] Después, cada cuadrícula de $16\times 16$ se divide en cuatro cuadrículas de $8\times 8$ que se cambian de lugar del mismo modo; a su vez cada una de esas se divide y así sucesivamente hasta llegar a cuadrículas de $2\times 2$ que se dividen en cuadros de $1\times 1$, los cuales se cambian de lugar del mismo modo. Al terminar estas operaciones, ¿qué números quedan en la diagonal que va de la esquina superior izquierda a la inferior derecha en la cuadrícula de $32\times 32$?