2024 AIME I 第 13 题
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13.
设 是最小的质数,使得存在整数 ,令 能被 整除。求最小的正整数 ,使得 能被 整除。
Let be the least prime number for which there exists an integer such that is divisible by Find the least positive integer such that is divisible by
答案:110
解答:
若 ,则 且 ,所以 在模 下的阶为 ,从而 (且 不行,因为 )。最小的满足 的质数是 ,而且确实有 。由于导数 在这样的 处不被 整除,每个根都能提升为模 的根,所以 。
模 下 的四次方根是 和 。为了提升 ,设 :模 下, 所以需要 ,得到 ,从而 。
同样计算可将 、、 分别提升到 、、,所以最小正整数 为 。确实, 。
If then and so has order modulo and (and fails since ). The smallest prime is and indeed Because the derivative is not divisible by at such an each root lifts to a root modulo so
The fourth roots of modulo are and To lift set modulo so we need giving and
The same computation lifts and to and respectively, so the least positive is Indeed
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