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2023 年福建预赛
F2填空题数论
若正整数 x,y,z 满足
x+2xy+3xyz=115,
则 x+y+z=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:x+y+z∈{10,16}
解析
思路
先提出最外层因子,再对剩下的固定整数积列尽符合余数条件的因子。
解答
原式为 x[1+y(2+3z)]=115。由于 y,z≥1,括号至少为六,且 115=5⋅23,所以 x 只能为一或五。 若 x=1,则 y(2+3z)=114。因 2+3z≥5 且模三余二,在一百一十四的正因数中只能取三十八,故 (y,z)=(3,12)。 若 x=5,则 y(2+3z)=22,同样检查因数得 2+3z=11,故 (y,z)=(2,3)。 因此全部可能值为
x+y+z∈{10,16}.
复核
(x,y,z)=(1,3,12) 给出 1+6+108=115、总和16;(5,2,3) 给出 5+20+90=115、总和十。两组都为正整数,题面未给排序等额外限制,不能删去任一分支。
方法总结
嵌套乘积先限最外层因子,再筛内层因子的整数与余数条件;若目标有多个合法值,须全部保留。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
提取x后由剩余因子最少为6限制x为1或5,再有限检查y与2+3z的因数对。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:配成乘积,枚举因数对、有限枚举与去重
专题卡:添项配积与因数配对、排序限界与有限分类