2020 AMC 10A Problema 17

A continuación está la solución en video y solución preparada profesionalmente para el Problema 17 del 2020 AMC 10A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2020 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:polinomiodesigualdadconteo de enteros en un rango

Nivel de dificultad: 1660

17.

Define P(x)=(x12)(x22)(x1002)\begin{align*} P(x) =&(x-1^2)(x-2^2)\\&\cdots(x-100^2) \end{align*} ¿Cuántos enteros nn hay tales que P(n)0P(n)\leq 0?

Define P(x)=(x12)(x22)(x1002)\begin{align*} P(x) =&(x-1^2)(x-2^2)\\&\cdots(x-100^2) \end{align*} How many integers nn are there such that P(n)0?P(n)\leq 0?

49004900

49504950

50005000

50505050

51005100

Solución en video:
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Solución escrita:

El polinomio cambia de signo en cada cuadrado 12,22,,10021^2,2^2,\ldots,100^2, y su coeficiente principal es positivo. Así, P(n)0P(n)\le0 para los enteros en los intervalos [12,22][1^2,2^2], [32,42][3^2,4^2], \ldots, [992,1002][99^2,100^2].

Para kk impar, el intervalo [k2,(k+1)2][k^2,(k+1)^2] contiene (k+1)2k2+1=2k+2(k+1)^2-k^2+1=2k+2 enteros. Sumando sobre los k=1,3,,99k=1,3,\ldots,99 impares se obtiene 2(1+3++99)2(1+3+\cdots+99) +250=5000+100+2\cdot50=5000+100 =5100=5100. Así, E es la respuesta correcta.

The polynomial changes sign at each square 12,22,,10021^2,2^2,\ldots,100^2, and its leading coefficient is positive. Thus P(n)0P(n)\le0 for integers in the intervals [12,22][1^2,2^2], [32,42][3^2,4^2], \ldots, [992,1002][99^2,100^2].

For odd kk, the interval [k2,(k+1)2][k^2,(k+1)^2] contains (k+1)2k2+1=2k+2(k+1)^2-k^2+1=2k+2 integers. Summing over odd k=1,3,,99k=1,3,\ldots,99 gives 2(1+3++99)2(1+3+\cdots+99) +250=5000+100+2\cdot50=5000+100 =5100=5100. Thus, E is the correct answer.

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