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番外 · 题谱 · 1988 · P5

1988 USAMO 第 5 题

数论 · P2/P5 · 中段题

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 P5 number-theory

Let p(x)p(x) be the polynomial (1x)a(1x2)b(1x3)c(1x32)k(1-x)^a(1-x^2)^b(1-x^3)^c\cdots(1-x^{32})^k, where a,b,,ka, b, \cdots, k are integers. When expanded in powers of xx, the coefficient of x1x^1 is 2-2 and the coefficients of x2x^2, x3x^3, ..., x32x^{32} are all zero. Find kk.

p(x)p(x) 为多项式 (1x)a(1x2)b(1x3)c(1x32)k(1-x)^a(1-x^2)^b(1-x^3)^c\cdots(1-x^{32})^k,其中 abka、b、\cdots、k 为整数。当按 xx 幂展开时,x1x^1 的系数为 2-2x2x^2x3x^3、...、x32x^{32} 的系数均为零。找到kk

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 P5 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?