灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / N7 · number-theory

2007 IMO Shortlist N7

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 2007 N7 number-theory

For a prime pp and a positive integer nn, denote by νp(n)\nu_{p}(n) the exponent of pp in the prime factorization of nn !. Given a positive integer dd and a finite set {p1,,pk}\left\{p_{1}, \ldots, p_{k}\right\} of primes. Show that there are infinitely many positive integers nn such that dνpi(n)d \mid \nu_{p_{i}}(n) for all 1ik1 \leq i \leq k. (India)

对于质数 pp 和正整数 nn,用 νp(n)\nu_{p}(n) 表示 ppnn ! 的质因数分解中的指数。给定一个正整数 dd 和质数的有限集 {p1,,pk}\left\{p_{1}, \ldots, p_{k}\right\}。证明存在无限多个正整数 nn,使得所有 1ik1 \leq i \leq k 都满足 dνpi(n)d \mid \nu_{p_{i}}(n)。 (印度)

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。2007 年 IMO Shortlist N7 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?