2014 AMC 12A Problema 23

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 23 del 2014 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2014 AMC 12A, o revisar la clave de respuestas.

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

Conceptos:decimal periódicodígitosreconocimiento de patrones

Nivel de dificultad: 2380

23.

La fracción 1992=0.bn1bn2b2b1b0,\dfrac{1}{99^2}=0.\overline{b_{n-1}b_{n-2}\ldots b_2b_1b_0}, donde nn es la longitud del período de la expansión decimal periódica. ¿Cuál es la suma b0+b1++bn1b_0+b_1+\cdots+b_{n-1}?

The fraction 1992=0.bn1bn2b2b1b0,\dfrac{1}{99^2}=0.\overline{b_{n-1}b_{n-2}\ldots b_2b_1b_0}, where nn is the length of the period of the repeating decimal expansion. What is the sum b0+b1++bn1?b_0+b_1+\cdots+b_{n-1}?

874874

883883

887887

891891

892892

Solución:

Leyendo el bloque en pares de dígitos (base 100100), 19801=1992\dfrac{1}{9801}=\dfrac{1}{99^2} se expande como 00,01,02,,00,01,02,\ldots, ya que 1(1001)2=k1k100k.\dfrac{1}{(100-1)^2}=\sum_{k\ge1}k\cdot100^{-k}. El acarreo resulta de modo que cada bloque de dos dígitos 00,01,,9700,01,\ldots,97 aparece, el bloque 9898 se omite, y 9999 aparece, antes de que el período se repita.

Si los bloques 0000 hasta 9999 aparecieran todos, la suma de dígitos sería (0+1++9)20=900.(0+1+\cdots+9)\cdot20=900. Al quitar el 9898 que falta se restan 9+8,9+8, lo que da 90098=883.900-9-8=883.

Por lo tanto, la respuesta correcta es B.

Reading the block in pairs of digits (base 100100), 19801=1992\dfrac{1}{9801}=\dfrac{1}{99^2} expands as 00,01,02,,00,01,02,\ldots, since 1(1001)2=k1k100k.\dfrac{1}{(100-1)^2}=\sum_{k\ge1}k\cdot100^{-k}. Carrying works out so that every two-digit block 00,01,,9700,01,\ldots,97 appears, the block 9898 is skipped, and 9999 appears, before the period repeats.

If the blocks 0000 through 9999 all appeared, the digit sum would be (0+1++9)20=900.(0+1+\cdots+9)\cdot20=900. Removing the missing 9898 subtracts 9+8,9+8, giving 90098=883.900-9-8=883.

Thus, the correct answer is B.

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