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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S11 · number-theory

2005 IMO Shortlist S11

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 2005 S11 number-theory

Let aa , bb be positive integers such that bn+nb^n+n is a multiple of an+na^n+n for all positive integers nn . Prove that a=ba=b .

*Proposed by Mohsen Jamali, Iran*

aabb 为正整数,使得所有正整数 nnbn+nb^n+n 都是 an+na^n+n 的倍数。证明 a=ba=b

*由伊朗 Mohsen Jamali 提议*

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。2005 年 IMO Shortlist S11 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?