2020 AMC 10B Problema 24

A continuación está la solución en video y solución preparada profesionalmente para el Problema 24 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:funciones piso y techocuadráticadesigualdad

Nivel de dificultad: 2250

24.

¿Cuántos enteros positivos nn satisfacen n+100070=n\dfrac{n+1000}{70} = \lfloor \sqrt{n} \rfloor?

(Recuerda que x\lfloor x\rfloor es el mayor entero que no excede a xx.)

How many positive integers nn satisfy n+100070=n?\dfrac{n+1000}{70} = \lfloor \sqrt{n} \rfloor?

(Recall that x\lfloor x\rfloor is the greatest integer not exceeding x.x.)

22

44

66

3030

3232

Solución en video:
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Solución escrita:

Sea k=n.k=\left\lfloor\sqrt n\right\rfloor. La ecuación da n=70k1000n=70k-1000. Además, por la definición de la función piso, k2n<(k+1)2.k^2\le n<(k+1)^2. Sustituyendo n=70k1000n=70k-1000, obtenemos k270k1000<(k+1)2.k^2\le 70k-1000<(k+1)^2.

La desigualdad de la izquierda es k270k+10000(k20)(k50)0, \begin{aligned} &k^2-70k+1000\le0 \\ &\quad \Longrightarrow (k-20)(k-50)\le0, \end{aligned} así que 20k5020\le k\le50. La desigualdad de la derecha es 70k1000<k2+2k+1k268k+1001>0. \begin{aligned} &70k-1000<k^2+2k+1 \\ &\quad \Longrightarrow k^2-68k+1001>0. \end{aligned} Las raíces de k268k+1001k^2-68k+1001 son 34±15534\pm\sqrt{155}, que son aproximadamente 21.5521.55 y 46.4546.45. Así, junto con 20k5020\le k\le50, los valores enteros posibles son k=20,21,47,48,49,50.k=20,21,47,48,49,50. Hay 66 tales valores.

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Let k=n.k=\left\lfloor\sqrt n\right\rfloor. The equation gives n=70k1000n=70k-1000. Also, by the definition of the floor function, k2n<(k+1)2.k^2\le n<(k+1)^2. Substituting n=70k1000n=70k-1000, we get k270k1000<(k+1)2.k^2\le 70k-1000<(k+1)^2.

The left inequality is k270k+10000(k20)(k50)0, \begin{aligned} &k^2-70k+1000\le0 \\ &\quad \Longrightarrow (k-20)(k-50)\le0, \end{aligned} so 20k5020\le k\le50. The right inequality is 70k1000<k2+2k+1k268k+1001>0. \begin{aligned} &70k-1000<k^2+2k+1 \\ &\quad \Longrightarrow k^2-68k+1001>0. \end{aligned} The roots of k268k+1001k^2-68k+1001 are 34±15534\pm\sqrt{155}, which are approximately 21.5521.55 and 46.4546.45. Thus, together with 20k5020\le k\le50, the possible integer values are k=20,21,47,48,49,50.k=20,21,47,48,49,50. There are 66 such values.

Thus, C is the correct answer.

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