2025 AMC 10B Problema 23

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 23 del 2025 AMC 10B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2025 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:Ecuación diofánticaaritmética modular

Nivel de dificultad: 2300

23.

Una cuadrícula rectangular de cuadrados tiene 141141 filas y 9191 columnas. Cada cuadrado tiene espacio para dos números. Horace y Vera llenan cada uno la cuadrícula poniendo los números del 11 al 141×91=12,831141 \times 91 = 12{,}831 en los cuadrados. Horace llena la cuadrícula horizontalmente: pone 11 hasta 9191 en orden de izquierda a derecha en la fila 1,1, pone 9292 hasta 182182 en la fila 22 en orden de izquierda a derecha, y continúa de manera similar hasta la fila 141.141. Vera llena la cuadrícula verticalmente: pone 11 hasta 141141 en orden de arriba a abajo en la columna 1,1, luego 142142 hasta 282282 en la columna 22 en orden de arriba a abajo, y continúa de manera similar hasta la columna 91.91. ¿Cuántos cuadrados reciben dos copias del mismo número?

A rectangular grid of squares has 141141 rows and 9191 columns. Each square has room for two numbers. Horace and Vera each fill in the grid by putting the numbers from 11 through 141×91=12,831141 \times 91 = 12{,}831 into the squares. Horace fills the grid horizontally: he puts 11 through 9191 in order from left to right into row 1,1, puts 9292 through 182182 into row 22 in order from left to right, and continues similarly through row 141.141. Vera fills the grid vertically: she puts 11 through 141141 in order from top to bottom into column 1,1, then 142142 through 282282 into column 22 in order from top to bottom, and continues similarly through column 91.91. How many squares get two copies of the same number?

77

1010

1111

1212

1919

Solución:

En la fila i,i, columna j,j, Horace escribe 91(i1)+j91(i - 1) + j y Vera escribe 141(j1)+i.141(j - 1) + i. Iguálalos y simplifica para obtener 9i14j=5,9i - 14j = -5, así que i=14j59,i = \tfrac{14j - 5}{9}, un entero exactamente cuando j1(mod9).j \equiv 1 \pmod 9. Para j=1,10,19,,91,j = 1, 10, 19, \ldots, 91, eso son 1111 valores, y ii recorre 1,15,29,,141,1, 15, 29, \ldots, 141, todos dentro del rango. Así que 1111 cuadrados coinciden. Por lo tanto, C es la respuesta correcta.

At row i,i, column j,j, Horace writes 91(i1)+j91(i - 1) + j and Vera writes 141(j1)+i.141(j - 1) + i. Set them equal and simplify to get 9i14j=5,9i - 14j = -5, so i=14j59,i = \tfrac{14j - 5}{9}, an integer exactly when j1(mod9).j \equiv 1 \pmod 9. For j=1,10,19,,91,j = 1, 10, 19, \ldots, 91, that's 1111 values, and ii runs 1,15,29,,141,1, 15, 29, \ldots, 141, all within range. So 1111 squares match. Thus, C is the correct answer.

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El Problema 23 en otros años