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番外 · 题谱 · 2003 · P12

2003 IMO Shortlist S12

数论 · P3/P6 · 压轴题

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 S12 number-theory

An integer nn is said to be *good* if n|n| is not the square of an integer. Determine all integers mm with the following property: mm can be represented, in infinitely many ways, as a sum of three distinct good integers whose product is the square of an odd integer.

*Proposed by Hojoo Lee, Korea*

如果 n|n| 不是整数的平方,则整数 nn 被称为“好”。使用以下属性确定所有整数 mmmm 可以用无限多种方式表示为三个不同的好整数的和,其乘积是奇数整数的平方。

*由韩国 Hojoo Lee 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 S12 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?