1997 AMC 12 Problema 30

Intenta el Problema 30 del 1997 AMC 12 a continuación y luego compara tu respuesta con la solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 1997 AMC 12, o revisar la clave de respuestas.

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

30.

Para los enteros positivos n,n, sea D(n)D(n) la cantidad de pares de dígitos adyacentes distintos en la representación binaria de n.n. Por ejemplo, D(3)=D(112)=0,D(3)=D(11_2)=0, D(21)=D(101012)=4,D(21)=D(10101_2)=4, y D(97)=D(11000012)=2.D(97)=D(1100001_2)=2. ¿Para cuántos enteros positivos nn menores o iguales que 9797 se cumple D(n)=2D(n)=2?

For positive integers n,n, denote by D(n)D(n) the number of pairs of different adjacent digits in the binary (base two) representation of n.n. For example, D(3)=D(112)=0,D(3)=D(11_2)=0, D(21)=D(101012)=4,D(21)=D(10101_2)=4, and D(97)=D(11000012)=2.D(97)=D(1100001_2)=2. For how many positive integers nn less than or equal to 9797 does D(n)=2?D(n)=2?

1616

2020

2626

3030

3535

Respuesta: C
Conceptos:binary representationcombinaciones
Nivel de dificultad: 2290
Pista pequeña:

Un número binario válido consta de un bloque de 11, luego un bloque de 00, y finalmente otro bloque de 11

A valid binary numeral consists of a block of 11s, then 00s, then 11s

Pista grande:

Cuenta por longitud hasta seis bits, y luego trata por separado el límite de siete bits 97=1100001297=1100001_2

Count by bit length through six bits, then handle the seven-bit cutoff 97=1100001297=1100001_2 separately

Solución:

Un número de dd bits con exactamente dos cambios tiene la forma 1a0b1c1^a0^b1^c, con a,a, b,b, cc positivos, lo que da (d12)\binom{d-1}{2} posibilidades. Para d=3,d=3, d=4,d=4, d=5,d=5, d=6,d=6, el total es 1+3+6+10=20.1+3+6+10=20. Entre los números de siete bits no mayores que 11000012=97,1100001_2=97, funcionan las cinco formas que comienzan con un solo 11, y la única forma que comienza con al menos dos 11 es el propio 110000121100001_2. Por lo tanto, hay 20+6=26,20+6=26, y C es la respuesta correcta.

A dd-bit numeral with exactly two changes has form 1a0b1c1^a0^b1^c with positive a,a, b,b, c,c, giving (d12)\binom{d-1}{2} choices. For d=3,d=3, d=4,d=4, d=5,d=5, d=6,d=6, the total is 1+3+6+10=20.1+3+6+10=20. Among seven-bit numbers at most 11000012=97,1100001_2=97, the five forms beginning with one 11 all work, and the only form beginning with at least two 11s is 110000121100001_2 itself. Thus there are 20+6=26,20+6=26, and C is correct.

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