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。
Each positive integer undergoes the following procedure in order to obtain the number :
(i) move the last digit of to the first position to obtain the numb er ;
(ii) square to obtain the number ;
(iii) move the first digit of to the end to obtain the number .
(All the numbers in the problem are considered to be represented in base .) For example, for , we get , , and .)
Find all numbers for which .
*Proposed by Zoran Sunic, USA*
每个正整数 经过以下过程以获得数字 :
(i) 将的最后一位移至第一个位置,得到数字;
(ii) 平方 以获得数字 ;
(iii) 将 的第一位数字移至末尾以获得数字 。
(问题中的所有数字都被认为以 为基数表示。)例如,对于 ,我们得到 、 和 。)
查找满足 的所有数字 。
*由美国 Zoran Sunic 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 S17 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?