灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / N3 · number-theory

2013 IMO Shortlist N3

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 2013 N3 number-theory

Prove that there exist infinitely many positive integers nn such that the largest prime divisor of n4+n2+1n^{4}+n^{2}+1 is equal to the largest prime divisor of (n+1)4+(n+1)2+1(n+1)^{4}+(n+1)^{2}+1. (Belgium)

证明存在无穷多个正整数 nn,使得 n4+n2+1n^{4}+n^{2}+1 的最大素因数等于 (n+1)4+(n+1)2+1(n+1)^{4}+(n+1)^{2}+1 的最大素因数。 (比利时)

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。2013 年 IMO Shortlist N3 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?