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새겨진 에메랄드 구슬

시간 제한3초메모리 제한1024 MB

요약
주어진 k에 대해 2/k = 1/x + 1/y를 만족하는 x < y 쌍 중 x + y가 가장 작은 쌍을 찾고, 없으면 -1을 출력합니다.
난이도

보통10점 중 6점

유형
정수론, 수학
정답자
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문제

고고학 탐사팀이 고대 부족의 무덤을 발견했고, 무덤 안에서 21252^{125}개의 에메랄드 구슬을 찾았다. 고대 부족은 각 구슬에 숫자를 하나씩 새겼다. 고고학자들은 20년에 걸쳐 각 구슬에 새겨진 숫자가 모두 다르다는 사실을 알아냈다. 숫자는 고대 언어로 적힌 11부터 21252^{125}까지이다.

탐사팀의 유일한 수학자 에디는 최근 숫자 kk와 번호가 kk인 구슬의 관계를 알아냈다. 번호가 kk인 구슬의 무게는 정확히 1k\frac{1}{k}그램이다. 모든 구슬의 번호가 서로 다르므로, 무게가 같은 구슬은 없다.

에디는 가설을 세웠다. 고대 부족이 이 구슬들로 11그램보다 작은 무게를 나타냈다는 가설이다. 번호가 kk인 구슬이 1k\frac{1}{k}그램을 나타내는 것은 자명하다. 에디는 3≤k≤4×10183 \le k \le 4 \times 10^{18}인 kk에 대해 구슬 두 개로 2k\frac{2}{k}그램을 나타내 보았다. 번호가 22와 66인 구슬이 23=12+16\frac{2}{3} = \frac{1}{2} + \frac{1}{6}그램을 나타냄을 찾았다. 마찬가지로 번호가 33과 1515인 구슬은 25=13+115\frac{2}{5} = \frac{1}{3} + \frac{1}{15}그램을 나타낸다.

주어진 정수 kk에 대해 구슬 두 개로 2k\frac{2}{k}그램을 나타낼 수 있는지 확인하는 프로그램을 작성하라. 2k\frac{2}{k}그램을 나타내는 구슬 조합이 여러 개라면, 적힌 숫자의 합이 가장 작은 조합을 출력하라. 그런 조합이 없으면 −1-1을 출력하라.

입력

입력은 양의 정수 kk 하나로 이루어진다.

출력

해가 없으면 −1-1을 출력한다. 그렇지 않으면 공백으로 구분한 서로 다른 두 정수 xx와 yy를 출력한다. 이때 2k=1x+1y\frac{2}{k} = \frac{1}{x} + \frac{1}{y}이고 1≤x<y≤21251 \le x < y \le 2^{125}이어야 한다. 해가 여러 개라면 x+yx + y가 가장 작은 해를 출력한다.

제한

3≤k≤4×10183 \le k \le 4 \times 10^{18}

예제2

  1. 예제 1

    입력
    5
    
    예상 출력
    3 15
    
  2. 예제 2

    입력
    7
    
    예상 출력
    4 28