2011 국제수학올림피아드 Short List N6

정수 계수 다항식 $P(x)$, $Q(x)$가 있다. $P(x)$와 $Q(x)$를 동시에 나누는 일차 이상의 유리수 계수 다항식이 존재하지 않는다고 한다. 모든 양의 정수 $n$에 대해 $P(n)$과 $Q(n)$이 양수였고 $2^{Q(n)}-1$이 $3^{P(n)}-1$의 약수였다고 한다. 이때 $Q(x)$는 상수함수임을 보여라.
(출처)

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