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。
Let be a fixed positive integer. The infinite sequence is defined in the following way: is a positive integer, and for every integer we have
For each , determine all possible values of such that every term in the sequence is an integer.
Answer: The only value of for which valid values of exist is . In that case, the only solutions are for .
令 为固定正整数。无限序列 定义如下: 是一个正整数,对于每个整数 我们有
对于每个 ,确定 的所有可能值,使得序列中的每一项都是整数。
答案: 存在有效值的 的唯一值是 。在这种情况下,唯一的解决方案是 for 。
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。2019 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?