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PROFMAT 2022 – Questão 11

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PROFMAT 2022 – Questão 11 | Potências e Divisibilidade
PROFMAT 2022 – Questão 11 | Potências e Divisibilidade

Quantas potências de 2 são, simultaneamente, menores ou iguais a \( 32^{10} \), divisíveis por 8 e não são um cubo perfeito?

(A) 31

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(B) 32

(C) 33

(D) 47

(E) 48

Ver solução passo a passo

Resposta correta: (B)

Uma potência de 2 tem a forma \( 2^n \) e será divisível por 8 quando \( n \ge 3 \).

Para que a potência seja menor ou igual a \( 32^{10} = (2^5)^{10} = 2^{50} \), precisamos de \( n \le 50 \). Logo, consideramos \( 3 \le n \le 50 \).

Queremos as potências que não sejam cubos perfeitos. Uma potência \( 2^n \) é um cubo perfeito se \( n \) é múltiplo de 3, ou seja, \( n = 3k \).

O conjunto de \( n \) possíveis é \(\{3,4,5,\dots,50\}\), que possui \(50 – 3 + 1 = 48\) elementos. Entre eles, os múltiplos de 3 são: \[ 3, 6, 9, \dots, 48 \] São \( 16 \) múltiplos de 3.

Portanto, o número de potências procuradas é: \[ 48 – 16 = 32 \]

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