1998 AIME Problema 1

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 1 del 1998 AIME, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 1998 AIME, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:mínimo común múltiplofactorización en primos

Nivel de dificultad: 1890

1.

¿Para cuántos valores de kk es 121212^{12} el mínimo común múltiplo de los enteros positivos 666^6, 888^8 y kk?

For how many values of kk is 121212^{12} the least common multiple of the positive integers 66,6^6, 88,8^8, and k?k?

Solución:

Como 1212=22431212^{12} = 2^{24} 3^{12}, 66=26366^6 = 2^6 3^6 y 88=2248^8 = 2^{24}, el número kk no puede contener primos distintos de 22 y 33, así que escribimos k=2a3bk = 2^a 3^b. El mínimo común múltiplo de los tres números es entonces 2max(24,a)3max(6,b)2^{\max(24,\,a)} \, 3^{\max(6,\,b)}.

Igualarlo a 2243122^{24} 3^{12} exige max(24,a)=24\max(24, a) = 24, es decir 0a240 \le a \le 24, y max(6,b)=12\max(6, b) = 12, es decir b=12b = 12. Eso da 2525 opciones para aa y una para bb, así que hay 2525 valores de kk.

Since 1212=224312,12^{12} = 2^{24} 3^{12}, 66=2636,6^6 = 2^6 3^6, and 88=224,8^8 = 2^{24}, the number kk can involve no primes other than 22 and 3,3, so write k=2a3b.k = 2^a 3^b. The least common multiple of the three numbers is then 2max(24,a)3max(6,b).2^{\max(24,\,a)} \, 3^{\max(6,\,b)}.

Matching this to 2243122^{24} 3^{12} requires max(24,a)=24,\max(24, a) = 24, i.e. 0a24,0 \le a \le 24, and max(6,b)=12,\max(6, b) = 12, i.e. b=12.b = 12. That gives 2525 choices for aa and one for b,b, so there are 2525 values of k.k.

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El Problema 1 en otros años