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。
and play a game, given an integer , writes down first, then every player sees the last number written and if it is then in his turn he writes or , but his number cannot be bigger than . The player who writes wins. For which values of does win?
*Proposed by A. Slinko & S. Marshall, New Zealand*
和 玩一个游戏,给定一个整数 , 首先写下 ,然后每个玩家都会看到最后写下的数字,如果是 则依次写下 或 ,但他的数字不能大于 。写下的玩家获胜。对于 的哪些值, 获胜?
*由新西兰 A. Slinko 和 S. Marshall 提议*
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。2004 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?