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番外 · 题谱 · 1984 · P1

1984 IMO 第 1 题

数论 · P1/P4 · 起手题

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/1984/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1984 P1 number-theory

(FRA 1) Find all solutions of the following system of nn equations in nn variables: x1x1(x1a)x1a=x2x2x2x2(x2a)x2a=x3x3xnxn(xna)xna=x1x1\begin{aligned} & x_{1}\left|x_{1}\right|-\left(x_{1}-a\right)\left|x_{1}-a\right|=x_{2}\left|x_{2}\right| \\ & x_{2}\left|x_{2}\right|-\left(x_{2}-a\right)\left|x_{2}-a\right|=x_{3}\left|x_{3}\right| \\ & \cdots \\ & x_{n}\left|x_{n}\right|-\left(x_{n}-a\right)\left|x_{n}-a\right|=x_{1}\left|x_{1}\right| \end{aligned} where aa is a given number.

(FRA 1) 找出以下 nn 个变量中 nn 方程组的所有解: x1x1(x1a)x1a=x2x2x2x2(x2a)x2a=x3x3xnxn(xna)xna=x1x1\begin{aligned} & x_{1}\left|x_{1}\right|-\left(x_{1}-a\right)\left|x_{1}-a\right|=x_{2}\left|x_{2}\right| \\ & x_{2}\left|x_{2}\right|-\left(x_{2}-a\right)\left|x_{2}-a\right|=x_{3}\left|x_{3}\right| \\ & \cdots \\ & x_{n}\left|x_{n}\right|-\left(x_{n}-a\right)\left|x_{n}-a\right|=x_{1}\left|x_{1}\right| \end{aligned} 其中 aa 是给定数字。

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1984 年第 1 题归入 number theory:数论结构题:先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值,再用构造或反证把整数条件锁紧。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P1 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。