灯下 登录
番外 · 题谱 · 2011 · P22

2011 IMO Shortlist N1

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 2011 N1 number-theory

For any integer d>0d>0, let f(d)f(d) be the smallest positive integer that has exactly dd positive divisors (so for example we have f(1)=1,f(5)=16f(1)=1, f(5)=16, and f(6)=12f(6)=12 ). Prove that for every integer k0k \geq 0 the number f(2k)f\left(2^{k}\right) divides f(2k+1)f\left(2^{k+1}\right).

对于任何整数 d>0d>0,令 f(d)f(d) 为恰好具有 dd 正因数的最小正整数(例如,我们有 f(1)=1f(5)=16f(1)=1、f(5)=16f(6)=12f(6)=12 )。证明对于每个整数 k0k \geq 0,数字 f(2k)f\left(2^{k}\right) 整除 f(2k+1)f\left(2^{k+1}\right)

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。2011 年 IMO Shortlist N1 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?