2021 AMC 10B Fall Problema 19

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 19 del 2021 AMC 10B Fall, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2021 AMC 10B Fall, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:dígitosexponenteacotación a casos límite

Nivel de dificultad: 1990

19.

Sea NN el entero positivo 7777777,7777\ldots777, un número de 313313 dígitos donde cada dígito es un 7.7. Sea f(r)f(r) el dígito inicial de la raíz de NN de índice r.r. ¿Cuánto vale f(2)+f(3)+f(4)f(2) + f(3) + f(4) +f(5)+f(6)+ f(5)+ f(6)?

Let NN be the positive integer 7777777,7777\ldots777, a 313313-digit number where each digit is a 7.7. Let f(r)f(r) be the leading digit of the root of NN with index r.r. What isf(2)+f(3)+f(4)f(2) + f(3) + f(4) +f(5)+f(6)?+ f(5)+ f(6)?

8 8

9 9

11 11

22 22

29 29

Solución:

El número NN satisface 710312<N<810312.7\cdot10^{312}\lt N\lt 8\cdot10^{312}. Multiplicar o dividir por una potencia de 1010 solo desplaza el punto decimal, así que solo necesitamos el factor inicial que queda después de extraer la mayor potencia conveniente de 1010.

Para r=2r=2, N\sqrt N tiene factor inicial entre 7\sqrt7 y 8\sqrt8, así que f(2)=2f(2)=2.

Para r=3r=3, el factor inicial está entre 73\sqrt[3]{7} y 83\sqrt[3]{8}, así que f(3)=1f(3)=1. Para r=4r=4, el factor inicial está entre 74\sqrt[4]{7} y 84\sqrt[4]{8}, así que f(4)=1f(4)=1.

Para r=5r=5, como 312=562+2312=5\cdot62+2, el factor inicial está entre 7005\sqrt[5]{700} y 8005\sqrt[5]{800}. Como 35<700<800<453^5\lt700\lt800\lt4^5, f(5)=3f(5)=3.

Para r=6r=6, el factor inicial está entre 76\sqrt[6]{7} y 86\sqrt[6]{8}, así que f(6)=1f(6)=1. La suma es 2+1+1+3+1=82+1+1+3+1=8.

Por lo tanto, la respuesta es A.

The number NN satisfies 710312<N<810312.7\cdot10^{312}\lt N\lt 8\cdot10^{312}. Multiplying or dividing by a power of 1010 only shifts the decimal point, so we only need the leading factor left after taking out the largest convenient power of 1010.

For r=2r=2, N\sqrt N has leading factor between 7\sqrt7 and 8\sqrt8, so f(2)=2f(2)=2.

For r=3r=3, the leading factor is between 73\sqrt[3]{7} and 83\sqrt[3]{8}, so f(3)=1f(3)=1. For r=4r=4, the leading factor is between 74\sqrt[4]{7} and 84\sqrt[4]{8}, so f(4)=1f(4)=1.

For r=5r=5, since 312=562+2312=5\cdot62+2, the leading factor is between 7005\sqrt[5]{700} and 8005\sqrt[5]{800}. Since 35<700<800<453^5\lt700\lt800\lt4^5, f(5)=3f(5)=3.

For r=6r=6, the leading factor is between 76\sqrt[6]{7} and 86\sqrt[6]{8}, so f(6)=1f(6)=1. The sum is 2+1+1+3+1=82+1+1+3+1=8.

Thus, the answer is A .

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