2004 AIME I Problema 15
A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 15 del 2004 AIME I, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2004 AIME I, o revisar la clave de respuestas.
Todos los problemas se usan con el permiso legal oficial de la Mathematical Association of America (MAA).
Nivel de dificultad: 3370
15.
Para todos los enteros positivos sea y define una sucesión de la siguiente manera: y para todos los enteros positivos Sea el menor tal que (Por ejemplo, y ) Sea el número de enteros positivos tales que Halla la suma de los distintos factores primos de
For all positive integers let and define a sequence as follows: and for all positive integers Let be the smallest such that (For example, and ) Let be the number of positive integers such that Find the sum of the distinct prime factors of
Solución:
Trabaja hacia atrás: para (siempre) y para (siempre que no sea múltiplo de y es decir, no termine en y ). Así que los enteros con forman la columna de un árbol con raíz en las columnas empiezan y cada vértice tiene dos hijos excepto y los vértices que terminan en que tienen solo el hijo
Localiza esos vértices con un solo hijo. Como el vértice está en la columna Un vértice que termina en se alcanza restando nueve veces desde un vértice que termina en así que tales vértices están columnas después de los múltiplos de en el árbol. Las columnas a se duplican perfectamente (no aparecen vértices con un solo hijo tan pronto), así que la columna tiene vértices, de los cuales los múltiplos de , los hijos de la columna , suman Por lo tanto, para la columna contiene vértices que terminan en (la columna no tiene ninguno, porque el múltiplo de en la columna es mismo, cuyo descendiente está excluido, y esa exclusión es exactamente el hijo faltante de ).
Un vértice con un solo hijo en la columna quita de los potenciales vértices de la columna Por lo tanto Como es primo, la suma de los distintos factores primos de es
Work backwards: for (always) and for (provided is not a multiple of and i.e. does not end in and ). So the integers with form column of a tree rooted at the columns begin and every vertex has two children except and the vertices ending in which have only the child
Locate those one-child vertices. Since the vertex sits in column A vertex ending in is reached by subtracting nine times from a vertex ending in so such vertices sit columns after the multiples of in the tree. Columns through double perfectly (no one-child vertices occur that early), so column has vertices, of which the multiples of — the children of column — number Hence for column contains vertices ending in (column has none, because the multiple of in column is itself, whose descendant is excluded — that exclusion is exactly the missing child of ).
A one-child vertex in column removes of the potential vertices from column Therefore Since is prime, the sum of the distinct prime factors of is
El Problema 15 en otros años
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