每日一题[2732]剥丝抽茧

已知正整数 $n$ 不超过 $2022$ 且满足 $100$ 整除 $2^{n}+n$,则这样的 $n$ 的个数为(       )

A.$19$

B.$20$

C.$21$

D.前三个答案都不对

答案    B.

解析    根据题意,有 $4\mid 2^n+n$ 且 $25\mid 2^n+n$.显然 $n\geqslant 2$,于是 $4\mid 2^n$,因此 $4\mid n$,设 $n=4m$($n\in\mathbb N^{\ast}$),所以问题简化为\[25\mid 2^{4m}+4m,\]注意到 $2^4\equiv 1\pmod 5$,于是 $4m\equiv 4\pmod 5$,设 $m=5t+1$($t\in\mathbb N$),问题简化为\[25\mid 2^{20t+4}+20t+4,\]由于 $2^{10}=1024\equiv -1\pmod {25}$,因此 $2^{20}\equiv 1\pmod {25}$,进而\[20t\equiv 5\pmod {25}\iff 4t\equiv 1\pmod 5,\]因此 $t=5s+4$($s\in\mathbb N$).这样就有\[n=4m=20t+4=100s+84,\]因此满足题意的 $n$ 共有 $20$ 个.

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