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番外 · 闲灯 / 美国数学奥林匹克 / P3 · number-theory

1997 USAMO 第 3 题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1997 P3 number-theory

Prove that for any integer nn, there exists a unique polynomial Q(x)Q(x) with coefficients in {0,1,...,9}\{0,1,...,9\} such that Q(2)=Q(5)=nQ(-2)=Q(-5)=n.

证明对于任何整数 nn,存在唯一多项式 Q(x)Q(x),其系数在 {0,1,...,9}\{0,1,...,9\} 中,使得 Q(2)=Q(5)=nQ(-2)=Q(-5)=n

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。1997 年 USAMO P3 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?