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。
Call a rational number short if it has finitely many digits in its decimal expansion. For a positive integer , we say that a positive integer is -tastic if there exists a number such that is short, and such that is not short for any . Let be the set of -tastic numbers. Consider for . What is the maximum number of elements in ? (Turkey)
如果一个有理数的十进制展开式中位数有限,则称该有理数为短数。对于正整数 ,如果存在一个数字 使得 很短,并且 对于任何 都不短,我们就说正整数 是 -tastic。令 为 -tastic 数的集合。考虑 为 。 中的最大元素数是多少? (火鸡)
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。2017 年 IMO Shortlist N4 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?