2023 AIME I 第 4 题
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4.
对所有使 为完全平方数的正整数 求和,所得结果可写成 ,其中 、、、、、 都是正整数。求 。
The sum of all positive integers such that is a perfect square can be written as where and are positive integers. Find
小提示:
分解 ,并判断 的各个质因数指数可以是什么。
Factor and decide which prime exponents can have.
大提示:
的每个指数必须与 中相应指数同奇偶,因此所有合法 的和可以分解成若干个等比和的乘积。
Each exponent of must match the parity of the corresponding exponent of so the sum of all valid factors as a product of geometric sums.
解答:
因为 ,合法的 必须使 中每个质因数的指数为偶数:、、,且 。
这些选择彼此独立,所以所有这样的 之和分解为 因为 、、,且 ,所以该和等于 ,从而 。
Since a valid must leave every exponent of even: and
The choices are independent, so the sum of all such factors as Since and the sum equals and
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