1995 AMC 12 Problema 27

Intenta el Problema 27 del 1995 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 1995 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).

27.

Considera el arreglo triangular de números que tiene 0,0, 1,1, 2,2, 3,3, …\ldots en los lados y cuyos números interiores se obtienen sumando los dos números adyacentes de la fila anterior. Se muestran las filas 11 a 6.6.
0112223443478745111515115 \begin{array}{cccccc} &&0&&&\\ &&1&1&&\\ &2&2&2&&\\ &3&4&4&3&\\ 4&7&8&7&4&\\ 5&11&15&15&11&5 \end{array}
Sea f(n)f(n) la suma de los números de la fila n.n. ¿Cuál es el residuo al dividir f(100)f(100) entre 100100?
Consider the triangular array of numbers with 0,0, 1,1, 2,2, 3,3, …\ldots along the sides and interior numbers obtained by adding the two adjacent numbers in the previous row. Rows 11 through 66 are shown.
0112223443478745111515115 \begin{array}{cccccc} &&0&&&\\ &&1&1&&\\ &2&2&2&&\\ &3&4&4&3&\\ 4&7&8&7&4&\\ 5&11&15&15&11&5 \end{array}
Let f(n)f(n) denote the sum of the numbers in row n.n. What is the remainder when f(100)f(100) is divided by 100?100?
1212
3030
5050
6262
7474
Respuesta: E
Conceptos:recurrencesaritmética modular
Pista pequeña:
Relaciona la suma de una fila con la anterior contando cuántas veces contribuye cada término previo
Relate a row’s sum to the previous row’s sum by counting how often each old entry contributes
Pista grande:
Resuelve la recurrencia resultante y luego calcula la potencia de 22 módulo 100100
Solve the resulting recurrence, then compute the power of 22 modulo 100100
Solución:
Cada término anterior contribuye a dos términos de la fila siguiente, y los dos nuevos términos de los extremos aportan un 22 adicional. Por tanto, f(n)=2f(n−1)+2,f(n)=2f(n-1)+2, con f(1)=0.f(1)=0. Así, f(n)=2n−2. f(n)=2^n-2. Como 220≡76(mod100)2^{20}\equiv76\pmod{100} y 762≡76(mod100),76^2\equiv76\pmod{100}, tenemos 2100≡76(mod100).2^{100}\equiv76\pmod{100}. Por consiguiente, f(100)≡74(mod100),f(100)\equiv74\pmod{100}, y la respuesta correcta es E.
Every previous entry contributes to two entries of the next row, and the two new boundary entries contribute an additional 2.2. Thus f(n)=2f(n−1)+2,f(n)=2f(n-1)+2, with f(1)=0.f(1)=0. Hence f(n)=2n−2. f(n)=2^n-2. Since 220≡76(mod100)2^{20}\equiv76\pmod{100} and 762≡76(mod100),76^2\equiv76\pmod{100}, we have 2100≡76(mod100).2^{100}\equiv76\pmod{100}. Therefore f(100)≡74(mod100),f(100)\equiv74\pmod{100}, and the correct answer is E.
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