2016 AIME I 第 7 题
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7.
对整数 和 ,考虑复数 求有多少个有序整数对 ,使得这个复数是实数。
For integers and consider the complex number Find the number of ordered pairs of integers such that this complex number is a real number.
答案:103
解答:
若 ,第一项为实数,所以整个数为实数当且仅当 ,也就是 。此时 ,迫使 ,并且分母 排除 。这给出 个数对。
若 ,则 ,所以整个数为 ,它为实数当且仅当 。注意 在这里不可能,因为 没有整数解。 当 时,方程变成 ,也就是 ,当 时,方程变成 。
因为 有 个正因数, 有 个有序整数解,并且 恰好在正因数的绝对值较大时成立:有 个解。 对称地,另一个情形也给出 个解。在所有这些解中 。 总数为 。
If the first term is real, so the number is real exactly when that is Then forces and the denominator rules out That gives pairs.
If then so the whole number is which is real exactly when Note is impossible here since has no integer solution. For the equation becomes that is and for it becomes
Since has positive divisors, has ordered integer solutions, and holds exactly when the positive factor is the larger in absolute value: solutions. Symmetrically the other case gives more. In all of these The total is
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