2013 AMC 12B Problema 23

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 23 del 2013 AMC 12B, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2013 AMC 12B, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:base numéricaaritmética modularanálisis por casos

Nivel de dificultad: 2510

23.

Bernardo elige un entero positivo de tres dígitos NN y escribe en un pizarrón tanto su representación en base 55 como en base 66. Más tarde LeRoy ve los dos números que Bernardo ha escrito. Tratando los dos números como enteros en base 1010, los suma para obtener un entero S.S. Por ejemplo, si N=749,N = 749, Bernardo escribe los números 10,44410{,}444 y 3,245,3{,}245, y LeRoy obtiene la suma S=13,689.S = 13{,}689. ¿Para cuántas elecciones de NN los dos dígitos más a la derecha de S,S, en orden, son los mismos que los de 2N2N?

Bernardo chooses a three-digit positive integer NN and writes both its base-55 and base-66 representations on a blackboard. Later LeRoy sees the two numbers Bernardo has written. Treating the two numbers as base-1010 integers, he adds them to obtain an integer S.S. For example, if N=749,N = 749, Bernardo writes the numbers 10,44410{,}444 and 3,245,3{,}245, and LeRoy obtains the sum S=13,689.S = 13{,}689. For how many choices of NN are the two rightmost digits of S,S, in order, the same as those of 2N?2N?

55

1010

1515

2020

2525

Solución:

Como lcm(25,36,100)=900,\mathrm{lcm}(25, 36, 100) = 900, la condición sobre NN depende solo de Nmod900,N \bmod 900, así que considera 0N899.0 \le N \le 899. Sean los dos últimos dígitos en base 55 iguales a a1,a0a_1, a_0 y los dos últimos dígitos en base 66 iguales a b1,b0.b_1, b_0. Igualar los dos últimos dígitos decimales de SS y 2N2N obliga a que los dígitos de las unidades sean iguales, a0=b0,a_0 = b_0, y luego trabajando módulo 100100 se obtienen exactamente 55 pares válidos (a1,b1):(a_1, b_1): (0,0),(0, 0), (2,0),(2, 0), (4,0),(4, 0), (1,5),(1, 5), y (3,5).(3, 5). Cada uno se combina con 55 elecciones de a0a_0 (0a04),(0 \le a_0 \le 4), lo que da 2525 valores de N.N. Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

Because lcm(25,36,100)=900,\mathrm{lcm}(25, 36, 100) = 900, the condition on NN depends only on Nmod900,N \bmod 900, so consider 0N899.0 \le N \le 899. Let the last two base-55 digits be a1,a0a_1, a_0 and the last two base-66 digits be b1,b0.b_1, b_0. Matching the last two decimal digits of SS and 2N2N forces the units digits equal, a0=b0,a_0 = b_0, and then working modulo 100100 gives exactly 55 valid pairs (a1,b1):(a_1, b_1): (0,0),(0, 0), (2,0),(2, 0), (4,0),(4, 0), (1,5),(1, 5), and (3,5).(3, 5). Each combines with 55 choices of a0a_0 (0a04),(0 \le a_0 \le 4), giving 2525 values of N.N. Thus, the correct answer is E.

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El Problema 23 en otros años