灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S09 · number-theory

2002 IMO Shortlist S09

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2002 S09 number-theory

Is there a positive integer mm such that the equation 1a+1b+1c+1abc=ma+b+c{1\over a}+{1\over b}+{1\over c}+{1\over abc}={m\over a+b+c} has infinitely many solutions in positive integers a,b,ca,b,c ?

是否存在一个正整数 mm,使得方程 1a+1b+1c+1abc=ma+b+c{1\over a}+{1\over b}+{1\over c}+{1\over abc}={m\over a+b+c} 在正整数 a,b,ca,b,c 中有无穷多个解?

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。2002 年 IMO Shortlist S09 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?