2020 AMC 8 Problema 22

Intenta el Problema 22 del 2020 AMC 8 a continuación y luego compara tu respuesta con la solución en video y solución preparada profesionalmente de LIVE by Po-Shen Loh. También puedes intentar el examen cronometrado completo, ver todas las soluciones del 2020 AMC 8, o revisar la clave de respuestas.

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

22.

Cuando un entero positivo NN se introduce en una máquina, la salida es un número calculado según la regla que se muestra abajo.
Por ejemplo, comenzando con una entrada de N=7,N=7, la máquina dará como salida 3⋅7+1=22.3 \cdot 7 + 1 = 22. Luego, si la salida se introduce repetidamente en la máquina cinco veces más, la salida final es 26:26: 7→22→11→34→17→52→26 \begin{align*} &7 \to 22 \to 11 \to 34 \\ &\to 17 \to 52 \to 26 \end{align*} Cuando el mismo proceso de 66 pasos se aplica a un valor inicial diferente de N,N, la salida final es 1.1. ¿Cuál es la suma de todos esos enteros NN? N→00‾→00‾→00‾→00‾→00‾→1 \begin{align*} &N \to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}}\\ &\to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}} \to 1 \end{align*}
When a positive integer NN is fed into a machine, the output is a number calculated according to the rule shown below.
For example, starting with an input of N=7,N=7, the machine will output 3⋅7+1=22.3 \cdot 7 + 1 = 22. Then if the output is repeatedly inserted into the machine five more times, the final output is 26.26. 7→22→11→34→17→52→26 \begin{align*} &7 \to 22 \to 11 \to 34 \\ &\to 17 \to 52 \to 26 \end{align*} When the same 66-step process is applied to a different starting value of N,N, the final output is 1.1. What is the sum of all such integers N?N? N→00‾→00‾→00‾→00‾→00‾→1 \begin{align*} &N \to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}}\\ &\to \underline{\phantom{00}} \to \underline{\phantom{00}} \to 1 \end{align*}
7373
7474
7575
8282
8383
Respuesta: E
Conceptos:trabajar hacia atrásdiagrama de árbol
Pista pequeña:
Trabaja hacia atrás desde la salida final 11
Work backward from the final output 11
Pista grande:
Un valor anterior puede ser 2m2m, y a veces m−13\frac{m-1}{3}
A previous value can be 2m2m, and sometimes m−13\frac{m-1}{3}
Solución en video:
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Solución escrita:
Trabajemos hacia atrás desde 1.1. Un valor mm siempre puede provenir de la entrada par 2m.2m. También puede provenir de la entrada impar m−13\frac{m-1}{3} cuando esta expresión es un entero impar positivo.
Al enumerar los valores posibles después de cada paso hacia atrás se obtiene {1}←{2}←{4}←{1,8}←{2,16}←{4,5,32}←{1,8,10,64}. \begin{aligned} \{1\}&\leftarrow\{2\}\leftarrow\{4\}\leftarrow\{1,8\}\\ &\leftarrow\{2,16\}\leftarrow\{4,5,32\}\\ &\leftarrow\{1,8,10,64\}. \end{aligned} Por tanto, los valores iniciales posibles son 1,1, 8,8, 10,10, y 64,64, cuya suma es 83.83.
Así, la respuesta correcta es E.
Work backward from 1.1. A value mm can always come from the even input 2m.2m. It can also come from the odd input m−13\frac{m-1}{3} when that expression is a positive odd integer.
Listing the possible values after each backward step gives {1}←{2}←{4}←{1,8}←{2,16}←{4,5,32}←{1,8,10,64}. \begin{aligned} \{1\}&\leftarrow\{2\}\leftarrow\{4\}\leftarrow\{1,8\}\\ &\leftarrow\{2,16\}\leftarrow\{4,5,32\}\\ &\leftarrow\{1,8,10,64\}. \end{aligned} Thus the possible starting values are 1,1, 8,8, 10,10, 64,64, whose sum is 83.83.
Thus, the correct answer is E.
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