2025 AIME II Problem 13
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Difficulty rating: 3370
13.
Let the sequence of rationals be defined such that and for all Then can be expressed as for relatively prime positive integers and Find the remainder when is divided by
Solution:
Let From the recurrence, and so since Here By induction where and since is divisible by every stays coprime to
Inverting the substitution, with and All are positive (for ), so making both and positive. Any common divisor of and divides their combinations and as it divides but and so Hence the fraction is in lowest terms and
Modulo Modulo the multiplicative order of divides and (it is mod and mod with mod ), so The Chinese remainder theorem gives so
Problem 13 in Other Years
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