2024 AMC 10B Problema 18

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 18 del 2024 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2024 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:Función φ de Eulerexponenciación modularanálisis por casos

Nivel de dificultad: 1840

18.

¿Cuántos residuos diferentes pueden resultar cuando la 100100ª potencia de un entero se divide entre 125125?

How many different remainders can result when the 100100th power of an integer is divided by 125?125?

11

22

55

2525

125125

Solución:

Aquí 125=53125 = 5^3 y φ(125)=100.\varphi(125) = 100. Si gcd(n,5)=1,\gcd(n, 5) = 1, el teorema de Euler da n1001(mod125).n^{100} \equiv 1 \pmod{125}. Y si 5n,5 \mid n, entonces n100n^{100} lleva un factor de 5100,5^{100}, por tanto de 125,125, así que n1000(mod125).n^{100} \equiv 0 \pmod{125}. Eso deja solo dos residuos posibles, 00 y 1.1. Por lo tanto, la respuesta es B.

Here 125=53125 = 5^3 and φ(125)=100.\varphi(125) = 100. If gcd(n,5)=1,\gcd(n, 5) = 1, Euler's theorem gives n1001(mod125).n^{100} \equiv 1 \pmod{125}. And if 5n,5 \mid n, then n100n^{100} carries a factor of 5100,5^{100}, hence of 125,125, so n1000(mod125).n^{100} \equiv 0 \pmod{125}. That leaves only two possible remainders, 00 and 1.1. Therefore, the answer is B.

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El Problema 18 en otros años