1980 AMC 12 Problema 28

Intenta el Problema 28 del 1980 AMC 12 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 1980 AMC 12, o revisar la clave de respuestas.

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

28.

El polinomio x2n+1+(x+1)2nx^{2n}+1+(x+1)^{2n} no es divisible por x2+x+1x^2+x+1 si nn es igual a
The polynomial x2n+1+(x+1)2nx^{2n}+1+(x+1)^{2n} is not divisible by x2+x+1x^2+x+1 if nn equals
1717
2020
2121
6464
6565
Respuesta: C
Conceptos:polinomioraíces de la unidadexponenciación modular
Pista pequeña:
Evalúa el polinomio en una raíz cúbica no real de la unidad ω\omega
Evaluate the polynomial at a nonreal cube root of unity ω\omega
Pista grande:
Usa 1+ω=−ω21+\omega=-\omega^2 y considera nn módulo 33
Use 1+ω=−ω21+\omega=-\omega^2 and consider nn modulo 33
Solución:
Sea ω2+ω+1=0.\omega^2+\omega+1=0. Como 1+ω=−ω2,1+\omega=-\omega^2, al evaluar el polinomio en ω\omega se obtiene ω2n+1+ω4n. \omega^{2n}+1+\omega^{4n}. Esto es 00 salvo que ω2n=1,\omega^{2n}=1, en cuyo caso es 3.3. Esto último ocurre exactamente cuando nn es divisible por 3.3. Entre las opciones, solo 2121 es divisible por 3,3, así que este es el valor para el cual falla la divisibilidad.
Por lo tanto, la respuesta correcta es C.
Let ω2+ω+1=0.\omega^2+\omega+1=0. Since 1+ω=−ω2,1+\omega=-\omega^2, the polynomial evaluated at ω\omega is ω2n+1+ω4n. \omega^{2n}+1+\omega^{4n}. This is 00 unless ω2n=1,\omega^{2n}=1, in which case it is 3.3. The latter occurs exactly when nn is divisible by 3.3. Among the choices only 2121 is divisible by 3,3, so that is the value for which divisibility fails.
Therefore, the correct answer is C.
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