2012 AIME II Problema 1

Intenta el Problema 1 del 2012 AIME II 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 2012 AIME II, o revisar la clave de respuestas.

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

1.

Halle el número de pares ordenados de soluciones enteras positivas (m,n)(m, n) de la ecuación 20m+12n=2012.20m + 12n = 2012.
Find the number of ordered pairs of positive integer solutions (m,n)(m, n) to the equation 20m+12n=2012.20m + 12n = 2012.
Respuesta: 34
Conceptos:Ecuación diofánticaaritmética modular
Nivel de dificultad: 1870
Pista pequeña:
Divida la ecuación entre 44 para obtener 5m+3n=5035m + 3n = 503.
Divide the equation by 44 to get 5m+3n=5035m + 3n = 503
Pista grande:
Módulo 33 la ecuación obliga a m≡1(mod3);m \equiv 1 \pmod{3}; cuente los valores m=3k+1m = 3k + 1 que mantienen nn positivo.
Modulo 33 the equation forces m≡1(mod3);m \equiv 1 \pmod{3}; count the values m=3k+1m = 3k + 1 that keep nn positive
Solución:
Dividiendo entre 44 se obtiene 5m+3n=503.5m + 3n = 503. Reduciendo módulo 3,3, necesitamos 2m≡503≡2(mod3),2m \equiv 503 \equiv 2 \pmod{3}, así que m≡1(mod3).m \equiv 1 \pmod{3}. Escribimos m=3k+1m = 3k + 1 con k≥0;k \ge 0; entonces 3n=503−5(3k+1)3n = 503 - 5(3k + 1) =498−15k,= 498 - 15k, de modo que n=166−5k.n = 166 - 5k.
Esto es positivo exactamente cuando 5k≤165,5k \le 165, es decir k≤33.k \le 33. Así que k=0,1,…,33k = 0, 1, \ldots, 33 sirven todos, dando 3434 pares ordenados.
Dividing by 44 gives 5m+3n=503.5m + 3n = 503. Reducing modulo 3,3, we need 2m≡503≡2(mod3),2m \equiv 503 \equiv 2 \pmod{3}, so m≡1(mod3).m \equiv 1 \pmod{3}. Write m=3k+1m = 3k + 1 with k≥0;k \ge 0; then 3n=503−5(3k+1)3n = 503 - 5(3k + 1) =498−15k,= 498 - 15k, so n=166−5k.n = 166 - 5k.
This is positive exactly when 5k≤165,5k \le 165, that is k≤33.k \le 33. So k=0,1,…,33k = 0, 1, \ldots, 33 all work, giving 3434 ordered pairs.
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