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番外 · 题谱 · 2004 · P17

2004 IMO Shortlist S17

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 2004 S17 number-theory

AA and BB play a game, given an integer NN , AA writes down 11 first, then every player sees the last number written and if it is nn then in his turn he writes n+1n+1 or 2n2n , but his number cannot be bigger than NN . The player who writes NN wins. For which values of NN does BB win?

*Proposed by A. Slinko & S. Marshall, New Zealand*

AABB 玩一个游戏,给定一个整数 NNAA 首先写下 11 ,然后每个玩家都会看到最后写下的数字,如果是 nn 则依次写下 n+1n+12n2n ,但他的数字不能大于 NN 。写下NN的玩家获胜。对于 NN 的哪些值,BB 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?