2019 AMC 10B Problema 19

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

19.

Sea SS el conjunto de todos los divisores enteros positivos de 100,000.100,000. ¿Cuántos números son el producto de dos elementos distintos de SS?

Let SS be the set of all positive integer divisors of 100,000.100,000. How many numbers are the product of two distinct elements of S?S?

98 98

100 100

117 117

119 119

121 121

Respuesta: C
Conceptos:factorización en primosconteo de factores
Nivel de dificultad: 2010
Solución:

Primero, nota que 100,000=2555.100,000=2^5\cdot5^5.

Por lo tanto, cualquier elemento de SS debe tener la forma 2a5b2^a5^b con 0a,b5.0 \leq a,b \leq 5.

Supón que tengo elementos distintos x,ySx,y \in S con Entonces, Así, Esto significa que hay divisores. Sin embargo, hay algunos divisores que solo pueden existir si x=yx=y donde (a,b)=(c,d)(a,b)=(c,d) x=2a5b,x = 2^a5^b, y=2c5d.y=2^c5^d. xy=2a+c5b+d.xy = 2^{a+c}5^{b+d}. 0a+c,b+d10.0 \leq a+c,b+d \leq 10. (10+1)(10+1)=121(10+1)(10+1)=121

Si a+c=0,a+c=0, entonces debe cumplirse a=0,c=0a=0,c=0.

Si a+c=10,a+c=10, entonces debe cumplirse a=5,c=5a=5,c=5.

Con cualquier otro valor de a+c,a+c, podemos tener ac.a \neq c.

Una estructura similar vale para b+d.b+d. Así, si entonces lo que hace que x=y.x=y. a+c,b+d{0,10},a+c,b+d \in \{0,10\}, (a,b)=(c,d),(a,b)=(c,d),

Esto significa que debemos eliminar 44 opciones, quedando 1214=117.121-4=117.

Así, la respuesta es C.

First, note that 100,000=2555.100,000=2^5\cdot5^5.

Therefore, any element of SS must be of the form 2a5b2^a5^b with 0a,b5.0 \leq a,b \leq 5.

Suppose I have distinct x,ySx,y \in S with x=2a5b,x = 2^a5^b,y=2c5d.y=2^c5^d. Then, xy=2a+c5b+d.xy = 2^{a+c}5^{b+d}. Thus, 0a+c,b+d10.0 \leq a+c,b+d \leq 10. This means that there are (10+1)(10+1)=121(10+1)(10+1)=121 possible exponent pairs for a product. However, some products can arise only when x=yx=y, namely when (a,b)=(c,d)(a,b)=(c,d).

If a+c=0,a+c=0, then a=0,c=0a=0,c=0 must be true.

If a+c=10,a+c=10, then a=5,c=5a=5,c=5 must be true.

With any other value of a+c,a+c, we can have ac.a \neq c.

Similar structure holds for b+d.b+d. Thus, if a+c,b+d{0,10},a+c,b+d \in \{0,10\}, then (a,b)=(c,d),(a,b)=(c,d), thus making x=y.x=y.

This means we have to eliminate 44 choices, leaving 1214=117.121-4=117.

Thus, the answer is C .

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