Hola
En un triángulo isósceles \( ABC \), donde \( AB=AC \), el ángulo\( A \) mide \( 40 \) grados,\( BP \) se traza con \( P \) en \( AC \) y el El ángulo \( ABP \) mide \( 20 \) grados. Se toma un punto \( M \)en \( BP \) de modo que \( AP=PM \), sea "\( x \)" el ángulo \( PMC \). La suma de los dígitos de "\[ x \]" son? (R:\( 8 \))
Yo hice el dibujo
Se me ocurre una solución bruta. En el triángulo \( APB \) por el teorema de los senos:
\( \dfrac{AB}{sin(120)}=\dfrac{AP}{sin(20)} \)
Y en el triángulo \( BMC \) también por el teorema de los senos:
\( \dfrac{AC-AP}{sin(x)}=\dfrac{MP}{sin(120-x)}\quad \Leftrightarrow{}\quad \dfrac{AB-AP}{sin(x)}=\dfrac{AP}{sin(120-x)} \)
De ambas ecuaciones se tiene:
\( \dfrac{sin(120)-sin(20)}{sin(20)sin(x)}=\dfrac{1}{sin(120-x)} \)
Haciendo cuentas de ahí se puede llegar a:
\( tan(x)=\dfrac{\sqrt{3}sin(50)}{1-sin(50)} \)
y de ahí resulta que \( x=80^o \).
Supongo que hay una forma más elegante de resolverlo. Una vez conocida la solución es fácil de ver que el otro punto de corte del segmento \( MC \) con la circunferencia es justo el mismo que el de la circunferencia con la bisectriz del ángulo \( A \); si pudiésemos justificar eso de antemano ya estaría.
Saludos.