Câu 3THPT
Thuộc đề: Kỳ thi chọn đội tuyển dự thi HSGQG THPT - Vĩnh Long - 2026-2027 - Môn Toán (Buổi thứ hai)Tìm tất cả các số nguyên dương thỏa mãn và là số nguyên tố với mọi .
Tìm tất cả các số nguyên dương thỏa mãn và là số nguyên tố với mọi .
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Với , ta có và đều là số nguyên tố. Vì vậy thỏa mãn.
Giả sử thỏa mãn các điều kiện của bài toán.
Trước hết, xét trường hợp . Đặt . Khi đó . Theo định lý Euler, ta có
Chọn . Ta có và, do ,
Mặt khác , nên là hợp số, mâu thuẫn.
Do đó chỉ còn trường hợp , tức là .
Kết hợp với và , ta có . Đặt . Khi đó .
Chọn , ta có . Vì , định lý Euler cho ta
Lại có , nên là hợp số và cũng có mâu thuẫn.
Vậy số nguyên dương duy nhất cần tìm là .
Giả sử thỏa mãn các điều kiện của bài toán.
Trước hết, xét trường hợp . Đặt . Khi đó . Theo định lý Euler, ta có
Chọn . Ta có và, do ,
Mặt khác , nên là hợp số, mâu thuẫn.
Do đó chỉ còn trường hợp , tức là .
Kết hợp với và , ta có . Đặt . Khi đó .
Chọn , ta có . Vì , định lý Euler cho ta
Lại có , nên là hợp số và cũng có mâu thuẫn.
Vậy số nguyên dương duy nhất cần tìm là .