#P12497. [NAC 2025] A Totient Quotient

[NAC 2025] A Totient Quotient

题目描述

对于一个正整数 kk,欧拉函数 ϕ(k)\phi(k) 定义为小于等于 kk 且与 kk 互质的正整数的个数。例如,ϕ(9)=6\phi(9) = 6ϕ(24)=8\phi(24) = 8ϕ(1)=1\phi(1) = 1。(提醒一下,两个正整数 aabb 的最大公约数(gcd)是能同时整除 aabb 的最大正整数。如果两个正整数的 gcd 为 11,则它们互质。)

欧拉乘积公式通过 kk 的质因数分解给出了 ϕ(k)\phi(k) 的值。对于一个质数 pp,令 νp(k)\nu_p(k) 表示 pp 的最高幂次,使得 pνp(k)p^{\nu_p(k)} 能整除 kk(例如,ν2(48)=4\nu_2(48) = 4ν3(48)=1\nu_3(48)=1ν5(48)=0\nu_5(48)=0)。如果 kk 是若干质数的幂次的乘积,即 k=i=1jpiνpi(k)k = \prod_{i=1}^j p_i^{\nu_{p_i}(k)}(其中乘积仅包含满足 νpi(k)>0\nu_{p_i}(k) > 0 的质数 pip_i),那么:

$$\phi(k) = \prod_{i=1}^j \left[(p_i - 1)\left(p_i^{\nu_{p_i}(k)-1}\right)\right]. $$

《美国数学月刊》(Li 等人,《形如 ϕ(m2)/ϕ(n2)\phi(m^2)/\phi(n^2) 的正有理数》,128(2),2021 年)最近的一期证明了以下关于欧拉商的事实:对于任意一对正整数 aabb,存在唯一的一对正整数 mmnn 满足:

  1. ab=ϕ(m2)ϕ(n2)\frac{a}{b} = \frac{\phi(m^2)}{\phi(n^2)}
  2. 如果一个质数 pp 整除乘积 mnmn,则 νp(m)νp(n)\nu_p(m) \neq \nu_{p}(n)
  3. gcd(m,n)\gcd(m,n) 是无平方因子的:即对于每个质数 ppgcd(m,n)\gcd(m,n) 不被 p2p^2 整除。

条件 2 和 3 保证了 mmnn 是满足条件 1 的唯一最小正整数对。

你希望通过数值验证这一结论。编写一个程序,输入两个整数 aabb,输出对应的 mmnn

输入格式

输入仅有一行,包含两个以空格分隔的整数 aabb1a,b100001 \leq a, b \leq 10\,000)。这两个整数保证互质。此外,aabb 的选择会使得输出的 mmnn 均小于 2632^{63}

输出格式

输出两个满足《美国数学月刊》定理中所有三个条件的正整数 mmnn,以空格分隔。保证 m,n<263m, n < 2^{63}

输入输出样例 #1

输入 #1

9 13

输出 #1

18 13

输入输出样例 #2

输入 #2

19 47

输出 #2

13110 18612