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番外 · 题谱 · 1977 · P5

1977 IMO 第 5 题

数论 · P2/P5 · 中段题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/1977/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1977 P5 number-theory

Let aa and bb be positive integers. When a2+b2a^2+b^2 is divided by a+ba+b, the quotient is qq and the remainder is rr. Find all pairs (a,b)(a,b) such that q2+r=1977q^2+r=1977.

aabb 为正整数。用 a+ba+ba2+b2a^2+b^2 时,商为 qq,余数为 rr。求所有满足 q2+r=1977q^2+r=1977 的数对 (a,b)(a,b)

提示 1

先把带余除法写成 a2+b2=q(a+b)+ra^2+b^2=q(a+b)+r,并记住 0r<a+b0\le r<a+b

提示 2

s=a+bs=a+bp=abp=ab 改写 a2+b2=s22pa^2+b^2=s^2-2p

提示 3

最后要把判别式为平方数、正整数性和余数范围一起核完。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。1977 年第 5 题是整数带余除法题:先把商和余数翻成等式与范围,再用 a+ba+babab 消去对称项,最后枚举被 q2+r=1977q^2+r=1977 限住的有限情形。