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番外 · 题谱 · 1979 · P3

1979 USAMO 第 3 题

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1979 P3 number-theory

a1,a2,,ana_1, a_2, \ldots, a_n is an arbitrary sequence of positive integers. A member of the sequence is picked at random. Its value is aa. Another member is picked at random, independently of the first. Its value is bb. Then a third value, cc. Show that the probability that a+b+ca + b +c is divisible by 33 is at least 14\frac14.

a1,a2,,ana_1, a_2, \ldots, a_n 是任意正整数序列。序列中的一个成员是随机挑选的。它的价值是aa。另一位成员是随机挑选的,与第一个成员无关。它的价值是bb。然后是第三个值,cc。证明 a+b+ca + b +c 能被 33 整除的概率至少为 14\frac14

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。1979 年 USAMO P3 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?