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第1题

求所有满足 o≥2o \ge 2 的正整数四元组 (a,p,m,o)(a, p, m, o),使得 a!+p!=mo+26a! + p! = m^o + 26。
第 4/5 步:求解 p=3p=3
p=3: a!=mo+20; a=4⇒(m,o)=(2,2); a=5⇒(m,o)=(10,2); a≥6 impossiblep=3:\ a!=m^{o}+20;\ a=4\Rightarrow(m,o)=(2,2);\ a=5\Rightarrow(m,o)=(10,2);\ a\ge6\text{ impossible}
详细分析

若 p=3p=3,则 a≥3a\ge3,但 a=3a=3 时 a!−26<0a!-26<0,因 mo>0m^o>0 不可能,故 a≥4a\ge4。直接计算:a=4⇒mo=4a=4\Rightarrow m^o=4,得 (m,o)=(2,2)(m,o)=(2,2);a=5⇒mo=100a=5\Rightarrow m^o=100,得 (m,o)=(10,2)(m,o)=(10,2)。当 a≥6a\ge6 时,16∣a!16\mid a!,故 mo≡−20≡12(mod16)m^o\equiv-20\equiv12\pmod{16},从而 mm 为偶数;若 4∣m4\mid m 或 o≥3o\ge3,则 8∣mo8\mid m^o,与 mo≡4(mod8)m^o\equiv4\pmod8 矛盾;若 m≡2(mod4)m\equiv2\pmod4 且 o=2o=2,则 m2≡4(mod16)m^2\equiv4\pmod{16},故 m2+20≡8(mod16)≠0≡a!(mod16)m^2+20\equiv8\pmod{16}\ne0\equiv a!\pmod{16}。所以 a≥6a\ge6 不可能,仅剩上述两个解。