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。
PER A positive integer is called balanced, if or if can be written as a product of an even number of not necessarily distinct primes. Given positive integers and , consider the polynomial defined by . (a) Prove that there exist distinct positive integers and such that all the numbers , are balanced. (b) Prove that if is balanced for all positive integers , then .
PER 如果 或 可以写为偶数个不一定不同素数的乘积,则正整数 称为平衡的。给定正整数 和 ,考虑由 定义的多项式 。 (a) 证明存在不同的正整数和,使得所有数字, 是平衡的。 (b) 证明如果 对于所有正整数 是平衡的,则。
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。2009 年 IMO Shortlist N2 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?