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番外 · 题谱 · 1985 · P7

1985 Putnam B1

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 Putnam 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/1985.pdf。

Putnam 1985 B1 number-theory

Let kk be the smallest positive integer for which there exist

distinct integers m1,m2,m3,m4,m5m_1, m_2, m_3, m_4, m_5 such that the polynomial

$$

p(x) = (x-m_1)(x-m_2)(x-m_3)(x-m_4)(x-m_5)

$$

has exactly kk nonzero coefficients. Find, with proof, a set of

integers m1,m2,m3,m4,m5m_1, m_2, m_3, m_4, m_5 for which this minimum kk is achieved.

kk 为存在的最小正整数

不同的整数 m1,m2,m3,m4,m5m_1, m_2, m_3, m_4, m_5 使得多项式

$$

p(x) = (x-m_1)(x-m_2)(x-m_3)(x-m_4)(x-m_5)

$$

恰好有 kk 个非零系数。找到一组有证据的

达到最小 kk 的整数 m1m2m3m4m5m_1、m_2、m_3、m_4、m_5

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。1985 年 Putnam B1 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?