2021 AIME I 第 14 题
先试着解答 2021 AIME I 第 14 题,然后核对你的答案与精心整理的解答,解答来自 LIVE by Po-Shen Loh。你也可以参加完整限时模拟考试、查看全部 2021 AIME I 解答,或核对答案。
所有题目均经美国数学协会(MAA)官方合法授权使用。
14.
对任意正整数 , 表示 的所有正整数因数之和。设 是使 能被 整除的最小正整数,其中该条件须对所有正整数 成立。求 的质因数分解中所有质因数的和。
For any positive integer denotes the sum of the positive integer divisors of Let be the least positive integer such that is divisible by for all positive integers Find the sum of the prime factors in the prime factorization of
小提示:
分解 。由于 是乘法函数,只需保证 在模 和模 下都成立,其中 是任意质数, 是任意正整数
Factor Since is multiplicative, it suffices to force modulo and for every prime and every positive integer
大提示:
满足 的质数会迫使 整除 ,而模 的原根质数会迫使 整除 ;取最小公倍数
Primes force to divide while primes that are primitive roots mod force to divide take the least common multiple
解答:
注意 。若 ,则 ,所以只需(且取 为质数可知也必须)有 ,即 ,其中 是任意质数, 是 的任意倍数。
固定 。若 整除 ,则和为 。若 ,则该和 ,所以选择这样的质数(由狄利克雷定理)会迫使 整除 。否则,和为 ,其中 可逆,所以需要 ;选择 为模 的一个原根质数会迫使 整除 。反过来,如果 整除 ,那么对每个 ,只要它是 的倍数,并且对每个质数 ,该和在上述三种情形中都模 为零。因此最小的 为
质因数之和为 。
Note If then so it suffices (and is necessary, taking prime) that i.e. for every prime and every multiple of
Fix If divides the sum is If the sum is so choosing such a prime (Dirichlet) forces to divide Otherwise the sum is with invertible, so we need choosing to be a primitive root mod forces to divide Conversely, if divides then for every multiple of and every prime the sum vanishes mod in all three cases. Hence the least is
The sum of the prime factors is
其他年份的第 14 题
1983 AIME · 1984 AIME · 1985 AIME · 1986 AIME · 1987 AIME · 1988 AIME · 1989 AIME · 1990 AIME · 1991 AIME · 1992 AIME · 1993 AIME · 1994 AIME · 1995 AIME · 1996 AIME · 1997 AIME · 1998 AIME · 1999 AIME · 2000 AIME I · 2000 AIME II · 2001 AIME I · 2001 AIME II · 2002 AIME I · 2002 AIME II · 2003 AIME I · 2003 AIME II · 2004 AIME I · 2004 AIME II · 2005 AIME I · 2005 AIME II · 2006 AIME I · 2006 AIME II · 2007 AIME I · 2007 AIME II · 2008 AIME I · 2008 AIME II · 2009 AIME I · 2009 AIME II · 2010 AIME I · 2010 AIME II · 2011 AIME I · 2011 AIME II · 2012 AIME I · 2012 AIME II · 2013 AIME I · 2013 AIME II · 2014 AIME I · 2014 AIME II · 2015 AIME I · 2015 AIME II · 2016 AIME I · 2016 AIME II · 2017 AIME I · 2017 AIME II · 2018 AIME I · 2018 AIME II · 2019 AIME I · 2019 AIME II · 2020 AIME I · 2020 AIME II · 2021 AIME II · 2022 AIME I · 2022 AIME II · 2023 AIME I · 2023 AIME II · 2024 AIME I · 2024 AIME II · 2025 AIME I · 2025 AIME II · 2026 AIME I · 2026 AIME II