2019년 9월 9일 월요일

수학의재미 AMC 8 문제 양의 정수

문제
다음 특징을 가지는 양의 정수들이 있다.
1. 어떤 수의 각 자릿수를 제곱하여 합하면 50 이다.
2. 어떤 수의 각 자릿수는 왼쪽에 있는 수 보다 크다.
두 특징을 모두 가지는 가장 큰 정수의 각 자릿수 곱은 얼마인가?
(A) 7  (B) 25  (C) 36  (D) 48  (E) 60

풀이
(1)
첫 번째 조건을 만족시키기 위해서는 제곱수의 집합 
{ 1 , 4 , 9 , 16 ,25 ,36 ,49 } 에서 합해서 50이 되는 숫자들을 선택해야 한다.
두 번째 조건을 만족시키기 위해서는 서로 다른 제곱수를 선택해야 한다.
결과적으로, 여기에는 다음과 같이 세 가지 가능성이 있다.
1 + 49
1 + 4 + 9 + 36
9 + 16 +25 이다.
이것은 각각 정수 17 , 1236 , 345 를 나타낸다.
이들 중 가장 큰 것은 1236 으로 각 자릿수의 곱은 
1 * 2 * 3 * 6 = 36 이다.
답은 (C) 36  이다.


There are positive integers that have these properties:
  • the sum of the squares of their digits is 50, and
  • each digit is larger than the one to its left.
The product of the digits of the largest integer with both properties is
(A) 7  (B) 25  (C) 36  (D) 48  (E) 60

Solution

Five digit numbers will have a minimum of $1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 + 5^2 = 55$ as the sum of their squares if the five digits are distinct and non-zero. If there is a zero, it will be forced to the left by rule #2.
No digit will be greater than $7$, as $8^2 = 64$.
Trying four digit numbers $WXYZ$, we have $w^2 + x^2 + y^2 + z^2 = 50$ with $0 < w < x < y < z < 8$
$z=7$ will not work, since the other digits must be at least $1^2 + 2^2 + 3^2 = 14$, and the sum of the squares would be over $50$.
$z=6$ will give $w^2 + x^2 + y^2 = 14$$(w,x,y) = (1,2,3)$ will work, giving the number $1236$. No other number with $z=6$ will work, as $w, x,$ and $y$ would each have to be greater.
$z=5$ will give $w^2 + x^2 + y^2 = 25$$y=4$ forces $x=3$ and $w=0$, which has a leading zero. Smaller $y$ will force all the numbers to the smallest values, and $(w,x,y) = (1,2,3)$ will give a sum of squares that is too small.
$z=4$ can only give the number $1234$, which does not satisfy the condition of the problem.
Thus, the number in question is $1236$, and the product of the digits is $36$, giving $\boxed{C}$ as the answer.

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