2010 AIME I Problema 2

Intenta el Problema 2 del 2010 AIME I a continuación y luego compara tu respuesta con la solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2010 AIME I, o revisar la clave de respuestas.

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2.

Halle el residuo al dividir 9⋅99⋅999⋅⋯⋅99…9⏟999 nueves9 \cdot 99 \cdot 999 \cdot \cdots \cdot \underbrace{99\ldots9}_{\text{999 nueves}} entre 1000.1000.
Find the remainder when 9⋅99⋅999⋅⋯⋅99…9⏟999 nines9 \cdot 99 \cdot 999 \cdot \cdots \cdot \underbrace{99\ldots9}_{\text{999 nines}} is divided by 1000.1000.
Respuesta: 109
Conceptos:aritmética modularreconocimiento de patrones
Nivel de dificultad: 1950
Pista pequeña:
Todo factor a partir del tercero termina en al menos tres cifras 99, así que es ≡−1(mod1000)\equiv -1 \pmod{1000}
Every factor from the third one on ends in at least three 99s, so it is ≡−1(mod1000)\equiv -1 \pmod{1000}
Pista grande:
Cuente cuántos factores son ≡−1(mod1000)\equiv -1 \pmod{1000} y determine si ese número es par o impar; solo queda calcular 9⋅999 \cdot 99
Count how many factors are ≡−1(mod1000)\equiv -1 \pmod{1000} and check whether that count is odd or even; only 9⋅999 \cdot 99 remains to compute
Solución:
Trabaje módulo 1000.1000. Todo factor a partir del tercero termina en al menos tres cifras 99, así que cada uno es ≡−1(mod1000).\equiv -1 \pmod{1000}. Hay 999999 factores en total, de modo que 997997 de ellos son ≡−1.\equiv -1.
Por lo tanto, el producto satisface ≡9⋅99⋅(−1)997≡−891≡109(mod1000), \begin{aligned} &\equiv 9 \cdot 99 \cdot (-1)^{997} \\ &\equiv -891 \equiv 109 \pmod{1000}, \end{aligned} así que el residuo es 109.109.
Work modulo 1000.1000. Every factor from the third one on ends in at least three 99s, so each is ≡−1(mod1000).\equiv -1 \pmod{1000}. There are 999999 factors in all, hence 997997 of them are ≡−1.\equiv -1.
The product is therefore ≡9⋅99⋅(−1)997≡−891≡109(mod1000), \begin{aligned} &\equiv 9 \cdot 99 \cdot (-1)^{997} \\ &\equiv -891 \equiv 109 \pmod{1000}, \end{aligned} so the remainder is 109.109.
Problema 1#1
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