Olympiad Maths Prep

Track / Stage 3 / 65 of 260 #65 of 2000

Problem 65

AMC 10/12, early questions
Combinatorics Difficulty 3.2 Prove it Nível 2 · Brazil

Problem:

As páginas do dicionário - Para numerar as páginas de um dicionário, imprimiu-se 1988 vezes o algarismo 1. Quantas páginas tem esse dicionário?

This one wants a proof. Work it on paper, read the official solution, then mark yourself honestly — the ladder only means something if the record is true.

Official solutions — 2

Solution 1

Solution:

Observemos que:

a. A cada dez números imprime-se uma vez o 11 nas unidades;

b. A cada cem números imprime-se dez vezes o 11 nas dezenas;

c. A cada mil números imprime-se cem vezes o 11 nas centenas.

Assim, de 11 até 999999, imprime-se o algarismo 11 um total de 300300 vezes, das quais 100100 vezes nas unidades, 100100 vezes nas dezenas e 100100 vezes nas centenas.

De 10001000 até 19991999, imprime-se o algarismo 11 outras 300300 vezes dentre unidades, dezenas e centenas, mais 10001000 vezes na posição do milhar, portanto, entre 11 e 19991999, o número de vezes que se imprime o 11 é 300+300+1000=1600300+300+1000=1600.

Agora, entre 20002000 e 29992999, imprime-se o 11 mais 300300 vezes, completando 1600+300=19001600+300=1900.

De 30003000 a 30993099, temos 2020 algarismos 11, de 31003100 a 31193119, temos 3232 algarismos 11 e, de 31203120 a 31493149, temos 3232 algarismos 11, portanto, até 31493149, o número de vezes que se imprime o 11 é 1900+20+32+32=19841900+20+32+32=1984.

Como faltam 44 algarismos 11, o número de páginas do dicionário é 31523152.

Solution 2

Solution:

Observemos que:
- a cada 10 números imprime-se 1 vez o 11 nas unidades,
- a cada 100 números imprime-se 10 vezes o 11 nas dezenas,
- a cada 1000 números imprime-se 100 vezes o 11 nas centenas.

Assim, de 11 até 999999 imprime-se o número 11:
100100 vezes nas unidades +100+100 nas dezenas +100+100 nas centenas =300=300.

De 10001000 até 19991999, imprime-se o número 11 outras 300300 vezes entre as unidades, dezenas e centenas, e 10001000 vezes na posição dos milhares, portanto entre 11 e 19991999 o número de vezes que imprime-se o 11 é: 300+300+1000=1600300+300+1000=1600.

Agora entre 20002000 e 29992999 imprime-se o 11 mais 300300 vezes, completando 1600+300=19001600+300=1900.

De 30003000 a 30993099 temos 2020 algarismos 11, de 31003100 a 31193119, temos 4040 algarismos 11 e de 31203120 a 31393139 temos 2222 algarismos, portanto até 31393139 o número de vezes que imprime-se o 11 é: 1900+20+40+22=19821900+20+40+22=1982 vezes.

Como faltam 66 algarismos 11, o número de páginas do livro é 31443144.

Source: MathNet, licensed CC-BY-4.0. Statement and solution reproduced as published; topic, difficulty and ordering added by this site.