2016 AMC 12A Problema 18

A continuación está la solución preparada profesionalmente para el Problema 18 del 2016 AMC 12A, de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2016 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:conteo de factoresfactorización en primos

Nivel de dificultad: 1910

18.

Para cierto entero positivo n,n, el número 110n3110n^3 tiene 110110 divisores enteros positivos, incluyendo 11 y el propio número 110n3.110n^3. ¿Cuántos divisores enteros positivos tiene el número 81n481n^4?

For some positive integer n,n, the number 110n3110n^3 has 110110 positive integer divisors, including 11 and the number 110n3.110n^3. How many positive integer divisors does the number 81n481n^4 have?

110110

191191

261261

325325

425425

Solución:

Escribe 110n3=p1r1p2r2110n^3=p_1^{r_1}p_2^{r_2}\cdots de modo que el número de divisores sea (r1+1)(r2+1)=110.(r_1+1)(r_2+1)\cdots=110. Como 110=2511,110=2\cdot5\cdot11, hay exactamente tres primos distintos, que deben ser 2,5,11,2,5,11, con exponentes 1,4,101,4,10 en algún orden.

Tomando r1=1,r_1=1, r2=4,r_2=4, r3=10r_3=10 para los primos 2,5,112,5,11 se obtiene n3=215411102511=53119, \begin{gathered} n^3=\dfrac{2^1\cdot 5^4\cdot 11^{10}}{2\cdot5\cdot11}\\ =5^3\cdot 11^9, \end{gathered} así que n=5113. n=5\cdot 11^3.

Entonces 81n4=34541112,81n^4=3^4\cdot 5^4\cdot 11^{12}, y como 3,5,113,5,11 son primos distintos, el número de divisores es (4+1)(4+1)(12+1)=5513=325. \begin{gathered} (4+1)(4+1)(12+1)\\ =5\cdot5\cdot13\\ =325. \end{gathered}

Por lo tanto, la respuesta correcta es D.

Write 110n3=p1r1p2r2110n^3=p_1^{r_1}p_2^{r_2}\cdots so that the number of divisors is (r1+1)(r2+1)=110.(r_1+1)(r_2+1)\cdots=110. Since 110=2511,110=2\cdot5\cdot11, there are exactly three distinct primes, which must be 2,5,11,2,5,11, with exponents 1,4,101,4,10 in some order.

Taking r1=1,r_1=1, r2=4,r_2=4, r3=10r_3=10 for the primes 2,5,112,5,11 gives n3=215411102511=53119, \begin{gathered} n^3=\dfrac{2^1\cdot 5^4\cdot 11^{10}}{2\cdot5\cdot11}\\ =5^3\cdot 11^9, \end{gathered} so n=5113. n=5\cdot 11^3.

Then 81n4=34541112,81n^4=3^4\cdot 5^4\cdot 11^{12}, and since 3,5,113,5,11 are distinct primes, the number of divisors is (4+1)(4+1)(12+1)=5513=325. \begin{gathered} (4+1)(4+1)(12+1)\\ =5\cdot5\cdot13\\ =325. \end{gathered}

Thus, the correct answer is D.

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El Problema 18 en otros años