2022 AMC 10A Problema 17
A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 17 del 2022 AMC 10A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2022 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).
Nivel de dificultad: 1660
17.
¿Cuántos enteros positivos de tres dígitos hay cuyos dígitos no nulos , , y satisfacen ? (La barra indica repetición, de modo que es el decimal periódico infinito )
How many three-digit positive integers are there whose nonzero digits , , and satisfy (The bar indicates repetition, thus in the infinite repeating decimal )
Solución:
Encontremos una expresión en forma cerrada para cada uno de los decimales periódicos. Podemos escribir como
De esto, vemos que es una sucesión geométrica infinita con primer término y razón
Usando la fórmula para la suma de una sucesión geométrica infinita, obtenemos que esto es igual a
De manera similar, nota que podemos escribir como
Como antes, esto es igual a Por lo tanto,
Sustituyendo todos estos valores en la condición, obtenemos Multiplicando todo por se obtiene
Nota que podemos expresar como Sustituyendo esto, obtenemos que se simplifica a
Todas las soluciones donde funcionan. La expresión permanece constante si aumentamos en y disminuimos en . También podríamos disminuir en y aumentar en .
Aplicando este principio a las primeras ternas se obtienen como soluciones más. Por lo tanto, hay un total de soluciones.
Por lo tanto, D es la respuesta correcta.
Let's find a closed form expression for each of the repeating decimals. We can write as
From this, we can see that this an infinite geometric sequence with first term and ratio
Using the formula for the sum of a infinite geometric sequence, we get that this equals
Similarly, note that we can write as
As above, this equals Therefore,
Substituting all these values into the condition, we get Multiplying through by yields
Note that we can express as Substituting this in, we get which simplifies to
All the solutions where work. The expression remains constant if we increase by and decrease by . We could also decrease by and increase by .
Applying this principles to the first triples yields as more solutions. Therefore, there are a total of solutions.
Thus, D is the correct solution.
El Problema 17 en otros años
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