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Équation avec inverses et paramètre premier

Régional

Source : Collection Aassila — Olympiades de Mathématiques

Énoncé du problème

Pour tout entier positif , on considère l'équation :

On cherche ses solutions en entiers positifs, en considérant et comme deux solutions (si ). Montrer que si est premier, il y a exactement trois solutions. Montrer que sinon, il y en a strictement plus.