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番外 · 题谱 · 2017 · P1

2017 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/2017/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2017 P1 number-theory

For each integer a0>1a_{0} > 1 , define the sequence a0a_{0} , a1a_{1} , a2a_{2} , ..., by

an+1={anif anis an integer,an+3otherwisea_{n + 1} = \left\{ \begin{array}{ll}\sqrt{a_{n}} & \mathrm{if~}\sqrt{a_{n}} \mathrm{is~an~integer,}\\ a_{n} + 3 & \mathrm{otherwise} \end{array} \right.

for each n0n \geq 0 . Determine all values of a0a_{0} for which there is a number AA such that an=Aa_{n} = A for infinitely many values of nn .

对于每个整数 a0>1a_{0} > 1 ,定义序列 a0a_{0} , a1a_{1} , a2a_{2} , ...,

a_{n + 1} = \left\{ \begin{array}{ll}\sqrt{a_{n}} & \mathrm{if~}\sqrt{a_{n}} \mathrm{is~an~integer,}\\ a_{n} + 3 & \mathrm{否则} \end{array} \right。

对于每个 n0n \geq 0 。确定 a0a_{0} 中存在数字 AA 的所有值,使得 an=Aa_{n} = A 对于无限多个 nn 值。

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 2017 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。