Questão 12 – OBMEP 2025 – NÍVEL 3 – Matemática

OBMEP 2025 – Soma dos Algarismos de uma Potência

Concurso: OBMEP   |   Ano: 2025   |   Assunto: Potenciação e Propriedades Numéricas

Enunciado:

Qual é a soma dos algarismos do número:
\[ \left(10^{25} + 25\right)^2? \]

Alternativas:

  • (A) 18
  • (B) 19
  • (C) 20
  • (D) 25
  • (E) 28
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1. Observe a estrutura da expressão:

\[ \left(10^{25} + 25\right)^2 = \] \[ (a + b)^2 = \] \[ a^2 + 2ab + b^2 \] onde: \[ a = 10^{25}, \quad b = 25 \]

2. Cálculo dos termos:

  • \( a^2 = 10^{50} \) → número 1 seguido de 50 zeros
  • \( b^2 = 625 \)
  • \( 2ab = 2 \cdot 10^{25} \cdot 25 = 50 \cdot 10^{25} \) → número 5 seguido de 26 zeros

3. Montagem do número:

Temos três números enormes somados:

  • \( 10^{50} \) → 1 seguido de 50 zeros
  • \( 50 \cdot 10^{25} \) → 5 seguido de 26 zeros
  • \( 625 \) → termina com os algarismos 625

4. Soma dos algarismos:

Os termos não “se sobrepõem” em casas decimais (cada um ocupa uma posição distinta na estrutura decimal):

  • \( 10^{50} \): 1 algarismo ‘1’, os demais zeros
  • \( 50 \cdot 10^{25} = 5 \cdot 10^{26} \): contribui com um único dígito 5 em posição deslocada
  • \( 625 \): soma dos algarismos \( 6 + 2 + 5 = 13 \)
Somando os dígitos significativos:\[ 1 \, (\text{do } 10^{50}) \; + \; 5 \, (\text{do } 50 \cdot 10^{25}) \; + \] \[ \; 6 + 2 + 5 \, (\text{de } 625) = \] \[ 1 + 5 + 13 = \boxed{19} \]

Gabarito: (B) 19

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