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番外 · 题谱 · 2004 · P20

2004 IMO Shortlist S20

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 S20 number-theory

Given an integer n>1{n>1} , denote by PnP_{n} the product of all positive integers xx less than nn and such that nn divides x21{x^2-1} . For each n>1{n>1} , find the remainder of PnP_{n} on division by nn .

*Proposed by John Murray, Ireland*

给定一个整数 n>1{n>1} ,用 PnP_{n} 表示所有小于 nn 的正整数 xx 的乘积,并且使得 nn 除以 x21{x^2-1} 。对于每个 n>1{n>1} ,求 PnP_{n} 除以 nn 的余数。

*由爱尔兰约翰·默里提议*

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 S20 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?