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番外 · 题谱 · 1988 · P1

1988 USAMO 第 1 题

数论 · P1/P4 · 起手题

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 1988 P1 number-theory

The repeating decimal 0.abkpqu=mn0.ab\cdots k\overline{pq\cdots u}=\frac mn, where mm and nn are relatively prime integers, and there is at least one decimal before the repeating part. Show that nn is divisble by 2 or 5 (or both). (For example, 0.01136=0.01136363636=1880.011\overline{36}=0.01136363636\cdots=\frac 1{88}, and 88 is divisible by 2.)

重复小数0.abkpqu=mn0.ab\cdots k\overline{pq\cdots u}=\frac mn,其中mmnn是互质整数,并且重复部分之前至少有一位小数。证明 nn 能被 2 或 5(或两者)整除。 (例如,0.01136=0.01136363636=1880.011\overline{36}=0.01136363636\cdots=\frac 1{88},并且 88 可以被 2 整除。)

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。1988 年 USAMO P1 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?