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番外 · 题谱 · 2018 · P9

2018 Putnam B3

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/2018.pdf。

Putnam 2018 B3 number-theory

Find all positive integers n<10100n < 10^{100} for which simultaneously nn divides 2n2^n, n1n-1 divides 2n12^n-1,

and n2n-2 divides 2n22^n - 2.

查找所有正整数 n<10100n < 10^{100},同时 nn 除以 2n2^nn1n-1 除以 2n12^n-1

n2n-2 除以 2n22^n - 2

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。2018 年 Putnam B3 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?