2020 AIME I 第 10 题
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10.
设 和 为满足以下条件的正整数:
• ,
• 是 的倍数,并且
• 不是 的倍数。
求 的最小可能值。
Let and be positive integers satisfying the conditions
•
• is a multiple of and
• is not a multiple of
Find the least possible value of
答案:407
解答:
若质数 整除 ,则 ,所以 ,从而 。由于 , 的质因数不能是 、、 , 或 :每个质因数都至少为 。因为 不是 的倍数,某个质数 满足 ,其中 表示 的指数。比较 中 的指数,得 ,所以 。特别地 , 因此 ,并且 。 ,
取 ,对应 、、:此时 是 的倍数但不是 的倍数,并且 。候选 分别给出 、、 都与 有公因数;而 是 的倍数。 但 可行: ,所以 ,且 与 。 互质。
其他任何允许的 至少为 ,迫使 。因此最小可能值为 。
If a prime divides then so and hence Since no prime factor of is or every prime factor of is at least Because is not a multiple of some prime has where denotes the exponent of Comparing exponents of in gives so In particular so and
Take with then is a multiple of but not of and The candidates give all sharing a factor with while is a multiple of But works: so and is coprime to
Any other admissible is at least forcing Hence the least possible value is
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