2024 AMC 12A Problema 11

Intenta el Problema 11 del 2024 AMC 12A 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 2024 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).

11.

Hay exactamente KK enteros positivos bb con 5≤b≤20245\le b\le2024 tales que el entero 2024b2024_b en base bb es divisible por 1616 (donde 1616 está en base diez). ¿Cuál es la suma de las cifras de KK?
There are exactly KK positive integers bb with 5≤b≤20245\le b\le2024 such that the base-bb integer 2024b2024_b is divisible by 1616 (where 1616 is in base ten). What is the sum of the digits of K?K?
1616
1717
1818
2020
2121
Respuesta: D
Conceptos:base numéricaaritmética modularconteo de enteros en un rango
Pista pequeña:
2024b=2b3+2b+4,2024_b=2b^3+2b+4, así que necesitas que 2(b3+b+2)2(b^3+b+2) sea divisible por 1616
2024b=2b3+2b+4,2024_b=2b^3+2b+4, so you need 2(b3+b+2)2(b^3+b+2) to be divisible by 1616
Pista grande:
Reduce b3+b+2(mod8)b^3+b+2\pmod 8 y cuenta los bb en cada clase residual válida de [5,2024][5,2024]
Reduce b3+b+2(mod8)b^3+b+2\pmod 8 and count bb in each valid residue class of [5,2024][5,2024]
Solución:
Aquí 2024b=2b3+2b+42024_b=2b^3+2b+4 =2(b3+b+2),=2(b^3+b+2), así que 2024b2024_b es divisible por 1616 exactamente cuando b3+b+2b^3+b+2 es divisible por 8.8. Revisando los residuos  mod 8,\bmod 8, b3+b+2≡0b^3+b+2\equiv0 precisamente para b≡3,6,7(mod8).b\equiv3,6,7\pmod8.
Contando los bb en [5,2024]:[5,2024]: el residuo 33 da 11,…,201911,\ldots,2019 (252252 valores), el residuo 66 da 6,…,20226,\ldots,2022 (253253 valores), y el residuo 77 da 7,…,20237,\ldots,2023 (253253 valores). Así que K=252+253+253=758,K=252+253+253=758, y su suma de cifras es 7+5+8=20.7+5+8=20.
Por lo tanto, la respuesta correcta es D.
Here 2024b=2b3+2b+42024_b=2b^3+2b+4 =2(b3+b+2),=2(b^3+b+2), so 2024b2024_b is divisible by 1616 exactly when b3+b+2b^3+b+2 is divisible by 8.8. Checking residues  mod 8,\bmod 8, b3+b+2≡0b^3+b+2\equiv0 precisely for b≡3,6,7(mod8).b\equiv3,6,7\pmod8.
Counting bb in [5,2024]:[5,2024]: residue 33 gives 11,…,201911,\ldots,2019 (252252 values), residue 66 gives 6,…,20226,\ldots,2022 (253253 values), and residue 77 gives 7,…,20237,\ldots,2023 (253253 values). So K=252+253+253=758,K=252+253+253=758, and its digit sum is 7+5+8=20.7+5+8=20.
Thus, the correct answer is D.
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