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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S06 · number-theory

2003 IMO Shortlist S06

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 2003 S06 number-theory

Let pp be a prime number and let AA be a set of positive integers that satisfies the following conditions:

(i) the set of prime divisors of the elements in AA consists of p1p-1 elements;

(ii) for any nonempty subset of AA , the product of its elements is not a perfect pp -th power.

What is the largest possible number of elements in AA ?

pp为素数,AA为满足以下条件的正整数集合:

(i) AA 中元素的素因数集合由 p1p-1 元素组成;

(ii) 对于 AA 的任何非空子集,其元素的乘积不是完美的 pp 次方。

AA 中最大可能的元素数是多少?

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。2003 年 IMO Shortlist S06 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?