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

2016 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 2016 N3 number-theory

Define P(n)=n2+n+1P(n)=n^{2}+n+1. For any positive integers aa and bb, the set {P(a),P(a+1),P(a+2),,P(a+b)}\{P(a), P(a+1), P(a+2), \ldots, P(a+b)\} is said to be fragrant if none of its elements is relatively prime to the product of the other elements. Determine the smallest size of a fragrant set.

定义P(n)=n2+n+1P(n)=n^{2}+n+1。对于任何正整数 aabb,如果集合 {P(a),P(a+1),P(a+2),,P(a+b)}\{P(a), P(a+1), P(a+2), \ldots, P(a+b)\} 中没有一个元素与其他元素的乘积互质,则称该集合 $$ 是香的。确定香味组的最小尺寸。

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。2016 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?