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番外 · 题谱 · 2003 · P5

2003 IMO Shortlist S05

数论 · P2/P5 · 中段题

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2003 S05 number-theory

Let mm be a fixed integer greater than 11 . The sequence x0x_0 , x1x_1 , x2x_2 , \ldots is defined as follows:
xi={2iif 0im1;j=1mxijif im.x_i = \begin{cases}2^i&\text{if }0\leq i \leq m - 1;\sum_{j=1}^mx_{i-j}&\text{if }i\geq m.\end{cases}
Find the greatest kk for which the sequence contains kk consecutive terms divisible by mm .

*Proposed by Marcin Kuczma, Poland*

mm 为大于 11 的固定整数。序列 x0x_0x1x_1x2x_2\ldots 定义如下:

xi={2iif 0im1;j=1mxijif im.x_i = \begin{cases}2^i&\text{if }0\leq i \leq m - 1;\sum_{j=1}^mx_{i-j}&\text{if }i\geq m.\end{cases}

找到序列中包含可被 mm 整除的 kk 个连续项的最大 kk

*由波兰 Marcin Kuczma 提出*

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2003 年 IMO Shortlist S05 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?