Hay un número de dos dígitos cuyos dígitos son iguales y tiene la siguiente propiedad: Cuando está al cuadrado, produce un número de cuatro dígitos, cuyos primeros dos dígitos son iguales y cuyos últimos dos dígitos son también iguales. Cada dígito de los dos primeros es igual al dígito original menos 1 y cada dígito de los dos últimos es igual a la mitad del dígito original. Encuentre ese número.
Solución:
En primer lugar, supongamos que el dígito que buscamos es
x
Entonces, el número entero se convierte en
[tex](xx)^{-}[/tex]
Cuyo valor es igual a
[tex](xx)^{-}=10x+x=11x[/tex]
Posteriormente, elevamos el número a la segunda potencia, y se convierte en
[tex](xx)^{-}=(11x)^2=121x^2[/tex]
Ahora que nuestro número se eleva a la segunda potencia, pasamos a la segunda parte. Si asumimos que nuestro número original es
[tex](xx)^{-}[/tex]
Está claro que el número producido después de la cuadratura es igual a
[tex]((x-1)(x-1)\frac{x}{2}\frac{x}{2} )^{-}[/tex]
Y su valor es
[tex]1000(x-1)+100(x-1)+10\frac{x}{2}+1\frac{x}{2}[/tex]
Al aplicar la propiedad distributiva, el número se convierte en
[tex]1000x-1000+100x-100+ \frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Para sumar los términos, es necesario convertir todos los montos a cantidades similares. Esto se puede lograr multiplicando cada término (aparte de los dos últimos) por 2/2
[tex]\frac{1000x\cdot 2}{2}-\frac{1000\cdot 2}{2}+\frac{100x\cdot 2}{2}-\frac{100\cdot 2}{2}+\frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Después, el número se convierte en
[tex]\frac{2000x}{2}-\frac{2000}{2}+\frac{200x}{2}-\frac{200}{2}+\frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Sumamos los términos juntos, haciendo el número
[tex]\frac{2000x-2000+200x-200+10x+x}{2}[/tex]
Sumando los términos del numerador que obtenemos
[tex]\frac{2211x-2200}{2}[/tex]
Ahora, después de terminar con nuestros dos números, los igualamos
[tex]121x^2=\frac{2211x-2200}{2}[/tex]
Multiplicamos cada lado por 2, y la ecuación se convierte en
[tex]242x^2=2211x-2200[/tex]
Movemos todos los términos a la izquierda, haciendo que el trinomio de segundo grado sea igual a cero
[tex]242x^2-2211x+2200=0[/tex]
Después, podemos factorizar nuestra expresión, para facilitar las cosas.
Notamos que 242, 2211 y 2200 tienen un factor común de 11.
Por lo tanto, podemos factorizar toda la expresión en
[tex]11 (22x^2-201x+200)=0[/tex]
Dividimos ambos lados por once, y terminamos con
[tex]22x^2-201x+200=0[/tex]
Ahora, está claro que tenemos una ecuación de segundo grado, que es igual a cero.
Nuestra primera tarea es calcular el discriminante, que viene dado por la fórmula
[tex]D=b^2-4ac[/tex], donde a=22, b=201 y c=200
Reemplazamos las variables con los valores, y el discriminante se vuelve igual a
D=22801
Ahora, necesitamos averiguar si la ecuación tiene raíces reales o no.
Tenemos las siguientes posibilidades:
[tex]b^2-4ac>0\Rightarrow[/tex] Hay dos raíces reales.
La solución x de la ecuación de segundo grado viene dada por la fórmula
[tex]x_{1,2}=\frac{-b\pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}[/tex]
[tex]x_{1,2}={201\pm 151}{44}[/tex]
[tex]x_1=\frac{201+151}{44}=\frac{352}{44}=8[/tex]
[tex]x_2=\frac{201-151}{44}=\frac{50}{44}=1,13636363636...[/tex]
Finalmente, llegamos al punto en el que tenemos que elegir entre las dos soluciones posibles para x.
Dado que el valor que necesitamos se refiere a un dígito, tiene que ser un entero.
[tex]8 \in Z [/tex] Verdadero
[tex]1,13636363636... \in Z[/tex] Falso
Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que x=8.
[tex](xx)^{-}=88[/tex]