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第4题

求所有正整数有序对 (m,n)(m,n),使得 n3+1mn−1\frac{n^3+1}{mn-1} 为整数。
第 1/4 步:设商
通俗地说

整除条件给出第二个因子,它模 nn 的余数很有用。

n3+1=(mn−1)hn^3+1=(mn-1)h
详细分析

设正整数商为 hh。因 h≡−1(modn)h\equiv-1\pmod n,可写 h=kn−1h=kn-1,其中 kk 为正整数。展开得 n2=mkn−(m+k)n^2=mkn-(m+k),故 nn 整除 m+km+k。