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番外 · 闲灯 / 亚太数学奥林匹克 / P2 · number-theory

2001 APMO 第 2 题

题面据 APMO 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。

APMO 2001 P2 number-theory

For a positive integer nn let S(n)S(n) be the sum of digits in the decimal representation of nn . Any positive integer obtained by removing several (at least one) digits from the right-hand end of the decimal representation of nn is called a *stump* of nn . Let T(n)T(n) be the sum of all stumps of nn . Prove that n=S(n)+9T(n)n=S(n)+9T(n) .

对于正整数 nn ,令 S(n)S(n)nn 的十进制表示形式中的数字之和。通过从 nn 的十进制表示形式的右端删除几个(至少一位)数字而获得的任何正整数称为 nn 的 *stump* 。令 T(n)T(n)nn 的所有树桩的总和。证明 n=S(n)+9T(n)n=S(n)+9T(n)

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。2001 年 APMO P2 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?