1999 AIME Problema 5

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 5 del 1999 AIME, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 1999 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:dígitossucesión aritméticaanálisis por casos

Nivel de dificultad: 2400

5.

Para cualquier entero positivo x,x, sea S(x)S(x) la suma de los dígitos de x,x, y sea T(x)T(x) igual a S(x+2)S(x).|S(x + 2) - S(x)|. Por ejemplo, T(199)T(199) =S(201)S(199)= |S(201) - S(199)| =319= |3 - 19| =16.= 16. ¿Cuántos valores T(x)T(x) no exceden 19991999?

For any positive integer x,x, let S(x)S(x) be the sum of the digits of x,x, and let T(x)T(x) be S(x+2)S(x).|S(x + 2) - S(x)|. For example, T(199)T(199) =S(201)S(199)= |S(201) - S(199)| =319= |3 - 19| =16.= 16. How many values T(x)T(x) do not exceed 1999?1999?

Solución:

Si el último dígito de xx es a lo sumo 7,7, sumar 22 no cambia ningún otro dígito, así que T(x)=2.T(x) = 2. En caso contrario hay acarreo. Si xx termina en el dígito 88 precedido por exactamente m0m \ge 0 nueves, entonces x+2x + 2 reemplaza a99m8\ldots a\underbrace{9 \cdots 9}_{m}8 por (a+1)00m0,\ldots (a{+}1)\underbrace{0 \cdots 0}_{m}0, así que S(x+2)S(x)=19m8S(x + 2) - S(x) = 1 - 9m - 8 y T(x)=9m+7.T(x) = 9m + 7. Si xx termina en exactamente m1m \ge 1 nueves, entonces x+2x + 2 reemplaza a99m\ldots a\underbrace{9 \cdots 9}_{m} por (a+1)00m11,\ldots (a{+}1)\underbrace{0 \cdots 0}_{m - 1}1, así que S(x+2)S(x)=29mS(x + 2) - S(x) = 2 - 9m y T(x)=9m2.T(x) = 9m - 2.

Ambas familias con acarreo dan exactamente los valores 7,16,25,,7, 16, 25, \ldots, es decir, 9j+79j + 7 para j0,j \ge 0, y cada uno de esos valores se alcanza. Así que los valores posibles de TT son 22 junto con todos los 9j+7.9j + 7. Exigir 9j+719999j + 7 \le 1999 da j221,j \le 221, lo que son 222222 valores, y T=2T = 2 añade uno más, para un total de 223.223.

If the last digit of xx is at most 7,7, adding 22 changes no other digit, so T(x)=2.T(x) = 2. Otherwise there is carrying. If xx ends in the digit 88 preceded by exactly m0m \ge 0 nines, then x+2x + 2 replaces a99m8\ldots a\underbrace{9 \cdots 9}_{m}8 by (a+1)00m0,\ldots (a{+}1)\underbrace{0 \cdots 0}_{m}0, so S(x+2)S(x)=19m8S(x + 2) - S(x) = 1 - 9m - 8 and T(x)=9m+7.T(x) = 9m + 7. If xx ends in exactly m1m \ge 1 nines, then x+2x + 2 replaces a99m\ldots a\underbrace{9 \cdots 9}_{m} by (a+1)00m11,\ldots (a{+}1)\underbrace{0 \cdots 0}_{m - 1}1, so S(x+2)S(x)=29mS(x + 2) - S(x) = 2 - 9m and T(x)=9m2.T(x) = 9m - 2.

Both carrying families give exactly the values 7,16,25,,7, 16, 25, \ldots, that is, 9j+79j + 7 for j0,j \ge 0, and every such value occurs. So the possible values of TT are 22 together with all 9j+7.9j + 7. Requiring 9j+719999j + 7 \le 1999 gives j221,j \le 221, which is 222222 values, and T=2T = 2 adds one more, for a total of 223.223.

← Problema 4#4Examen completoProblema 6#6 →

El Problema 5 en otros años