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番外 · 题谱 · 1999 · P1

1999 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/1999/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1999 P1 number-theory

N1(TWN)IMO+4\mathbf{N} \mathbf{1}(\mathbf{T W N}){ }^{\mathrm{IMO}+4} Find all pairs of positive integers (x,p)(x, p) such that pp is a prime, x2px \leq 2 p, and xp1x^{p-1} is a divisor of (p1)x+1(p-1)^{x}+1.

N1(TWN)IMO+4\mathbf{N} \mathbf{1}(\mathbf{T W N}){ }^{\mathrm{IMO}+4} 查找所有正整数对 (x,p)(x, p),使得 pp 是素数,x2px \leq 2 p,并且 xp1x^{p-1}(p1)x+1(p-1)^{x}+1 的约数。

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 1999 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。