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番外 · 题谱 · 1990 · P2

1990 CMO 第 2 题

代数 · P2/P5 · 中段题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1990 P2 algebra

Let xx be a natural number. We call {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\} a *factor link*of xx if the sequence {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\} satisfies the following conditions:

(1) x0=1,xl=xx_0=1, x_l=x ;

(2) xi1<xi,xi1xi,i=1,2,,lx_{i-1}<x_i, x_{i-1}|x_i, i=1,2,\dots,l .

Meanwhile, we define ll as the length of the *factor link* {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\} . Denote by L(x)L(x) and R(x)R(x) the length and the number of the longest *factor link* of xx respectively. For x=5k×31m×1990nx=5^k\times 31^m\times 1990^n , where k,m,nk,m,n are natural numbers, find the value of L(x)L(x) and R(x)R(x) .

xx为自然数。如果序列 {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\} 满足以下条件,我们称 {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\}xx 的*因子链接*:

(1) x0=1,xl=xx_0=1, x_l=x;

(2) xi1<xi,xi1xi,i=1,2,,lx_{i-1}<x_i, x_{i-1}|x_i, i=1,2,\dots,l

同时,我们将 ll 定义为 *factor link* {x0,x1,,xl}\{x_0,x_1,\dots ,x_l\} 的长度。 L(x)L(x)R(x)R(x)分别表示xx的最长*因子链接*的长度和数量。对于 x=5k×31m×1990nx=5^k\times 31^m\times 1990^n ,其中 k,m,nk,m,n 是自然数,找到 L(x)L(x)R(x)R(x) 的值。

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解或单调性把所有可能排完。

完整解答

题面已直接收录。先把 1990 年 CMO 第 2 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。