2023年全国高中数学联赛北京市预赛 #11
已知 $a , b$ 为正整数,$a<b$,且 $a , b$ 互质,关于 $x , y$ 的不等式 $a x+b y<a b$ 有且只有 $2023$ 组正整数解,则 $(a, b)=$ _____.(求出满足题意的所有可能数组)
答案 $(2,4047),(3,2024),(8,579),(18,239)$.
解析 由 $ax+by<ab$ 可得 $y<\dfrac{(b-x)a}{b}$,于是\[\left[\dfrac{1\cdot a}b\right]+\left[\dfrac{2\cdot a}b\right]+\cdots+\left[\dfrac{(b-1)\cdot a}b\right]=2023,\]倒序相加可得\[(a-1)(b-1)=2\cdot 2023=2\cdot 7\cdot 17\cdot 17,\]于是\[\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c} \hline a-1&1&2&7&14&17&34\\ \hline b-1&4046&2023&578&289&238&119\\ \hline \end{array}\]舍去不满足 $a,b$ 互质的解,可得满足题意的所有可能数组为\[ (2,4047),(3,2024),(8,579),(18,239).\]