2018 AMC 10A Problema 14

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 14 del 2018 AMC 10A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2018 AMC 10A, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:exponentefunciones piso y techoacotación a casos límite

Nivel de dificultad: 1540

14.

¿Cuál es el mayor entero menor o igual que 3100+2100396+296\dfrac{3^{100}+2^{100}}{3^{96}+2^{96}}?

What is the greatest integer less than or equal to 3100+2100396+296?\dfrac{3^{100}+2^{100}}{3^{96}+2^{96}}?

8080

8181

9696

9797

625625

Solución:

Sea a=396a=3^{96} y b=296b=2^{96}. La expresión es 81a+16ba+b=16+65aa+b\dfrac{81a+16b}{a+b}=16+\dfrac{65a}{a+b}, así que es menor que 16+65=8116+65=81.

Para demostrar que el mayor entero es 8080, también necesitamos que la expresión sea mayor que 8080. Esto equivale a 81a+16b>80a+80b81a+16b>80a+80b, es decir a>64ba>64b.

Como ab=(32)96>26=64\dfrac{a}{b}=\left(\dfrac32\right)^{96}>2^6=64, la expresión es mayor que 8080 y menor que 8181. Por lo tanto, A es la respuesta correcta.

Let a=396a=3^{96} and b=296b=2^{96}. The expression is 81a+16ba+b=16+65aa+b\dfrac{81a+16b}{a+b}=16+\dfrac{65a}{a+b}, so it is less than 16+65=8116+65=81.

To show the floor is 8080, we also need the expression to be greater than 8080. This is equivalent to 81a+16b>80a+80b81a+16b>80a+80b, or a>64ba>64b.

Because ab=(32)96>26=64\dfrac{a}{b}=\left(\dfrac32\right)^{96}>2^6=64, the expression is greater than 8080 and less than 8181. Thus, A is the correct answer.

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El Problema 14 en otros años