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。
Let be an irrational positive number, and let be a positive integer. A pair of positive integers is called good if A good pair is called excellent if neither of the pairs and is good. (As usual, by and we denote the integer numbers such that and .) Prove that the number of excellent pairs is equal to the sum of the positive divisors of .
设 为无理正数, 为正整数。如果 $$ a\lceil b \nu\rceil-b\lfloor a \nu\rfloor=m ,则一对 称为良好。 $$ 如果 和 都不是好的,那么一个好的 被称为优秀。 (像往常一样, 和 表示整数,使得 和 。)证明优秀对的数量等于 的正因数之和。
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 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?