灯下 登录
番外 · 题谱 · 2019 · P25

2019 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 2019 N1 number-theory

Find all pairs (m,n)(m, n) of positive integers satisfying the equation (2n1)(2n2)(2n4)(2n2n1)=m!\left(2^{n}-1\right)\left(2^{n}-2\right)\left(2^{n}-4\right) \cdots\left(2^{n}-2^{n-1}\right)=m! (El Salvador)

查找所有满足方程 $$ \left(2^{n}-1\right)\left(2^{n}-2\right)\left(2^{n}-4\right) \cdots\left(2^{n}-2^{n-1}\right)=m 的正整数对 (m,n)(m, n)! $$(萨尔瓦多)

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。2019 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?