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番外 · 题谱 · 2023 · P2

2023 APMO 第 2 题

数论 · P2/P5 · 中段题

题面据 APMO 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

APMO 2023 P2 number-theory

Find all integers nn satisfying n2n \geq 2 and σ(n)p(n)1=n\frac{\sigma(n)}{p(n)-1}=n, in which σ(n)\sigma(n) denotes the sum of all positive divisors of nn, and p(n)p(n) denotes the largest prime divisor of nn.

Answer: n=6n=6.

找出满足n2n \geq 2σ(n)p(n)1=n\frac{\sigma(n)}{p(n)-1}=n的所有整数nn,其中σ(n)\sigma(n)表示nn的所有正因数之和,p(n)p(n)表示nn的最大素因数。

答案:n=6n=6

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2023 年 APMO P2 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?