2014 AMC 12A Problema 23

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23.

La fracción 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}? 1992=0.bn1bn2b2b1b0,\dfrac{1}{99^2}=0.\overline{b_{n-1}b_{n-2}\ldots b_2b_1b_0},

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

Respuesta: B
Conceptos:decimal periódicodígitosreconocimiento de patrones
Nivel de dificultad: 2380
Solución:

Leyendo el bloque por pares de dígitos (en base 100100), 19801=1992\dfrac{1}{9801}=\dfrac{1}{99^2} se expande como 00,01,02,,00,01,02,\ldots, pues 1(1001)2=k1k100k.\dfrac{1}{(100-1)^2}=\sum_{k\ge1}k\cdot100^{-k}. Sea aja_j el jj-ésimo dígito en base 100100 del bloque periódico. Al multiplicar el bloque por 99299^2, primero se obtiene a0=99.a_0=99. El acarreo resultante da a1=97,a_1=97, y después ya no hay acarreo, con aj=98ja_j=98-j sucesivamente para 1j98.1\le j\le98. El siguiente dígito vuelve a ser 99,99, así que el período es 00,01,02,,96,97,99,00,01,02,\ldots,96,97,99, omitiendo 9898.

Si aparecieran todos los bloques de 0000 a 9999, la suma de dígitos sería (0+1++9)20=900.(0+1+\cdots+9)\cdot20=900. Al quitar el 9898 ausente se resta 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}. Let aja_j be the jjth base-100100 digit of the repeating block. Multiplying the block by 99299^2 shows first that a0=99.a_0=99. The resulting carry gives a1=97,a_1=97, after which there is no carry and successively aj=98ja_j=98-j for 1j98.1\le j\le98. The next digit is again 99,99, so the period is 00,01,02,,96,97,99,00,01,02,\ldots,96,97,99, with 9898 omitted.

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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