2020 AMC 10B Problema 22

A continuación está la solución en video y solución preparada profesionalmente para el Problema 22 del 2020 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2020 AMC 10B, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:diferencia de cuadradosaritmética modular

Nivel de dificultad: 1880

22.

¿Cuál es el residuo cuando 2202+2022^{202} +202 se divide entre 2101+251+12^{101}+2^{51}+1?

What is the remainder when 2202+2022^{202} +202 is divided by 2101+251+1?2^{101}+2^{51}+1?

100100

101101

200200

201201

202202

Solución en video:
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Solución escrita:

Sea m=2101+251+1m=2^{101}+2^{51}+1. Factorizamos el numerador alrededor de este divisor: 2202+202=(2101+1)2(251)2+201. \begin{aligned} &2^{202}+202 \\ &\quad =(2^{101}+1)^2-(2^{51})^2+201. \end{aligned} Por la diferencia de cuadrados, (2101+1)2(251)2=(2101+251+1)(2101251+1), \begin{aligned} &(2^{101}+1)^2-(2^{51})^2 \\ &\quad =(2^{101}+2^{51}+1) \\ &\quad {}\cdot(2^{101}-2^{51}+1), \end{aligned} que es un múltiplo de mm. Por lo tanto 2202+202201(modm).2^{202}+202\equiv 201\pmod m.

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

Let m=2101+251+1m=2^{101}+2^{51}+1. We factor the numerator around this divisor: 2202+202=(2101+1)2(251)2+201. \begin{aligned} &2^{202}+202 \\ &\quad =(2^{101}+1)^2-(2^{51})^2+201. \end{aligned} By the difference of squares, (2101+1)2(251)2=(2101+251+1)(2101251+1), \begin{aligned} &(2^{101}+1)^2-(2^{51})^2 \\ &\quad =(2^{101}+2^{51}+1) \\ &\quad {}\cdot(2^{101}-2^{51}+1), \end{aligned} which is a multiple of mm. Therefore 2202+202201(modm).2^{202}+202\equiv 201\pmod m.

Thus, the correct answer is D .

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El Problema 22 en otros años