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番外 · 题谱 · 1986 · P6

1986 Putnam A6

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/1986.pdf。

Putnam 1986 A6 number-theory

Let a1,a2,,ana_1, a_2, \dots, a_n be real numbers, and let $b_1, b_2, \dots,

b_n$ be distinct positive integers. Suppose that there is a polynomial

f(x)f(x) satisfying the identity

$$

(1-x)^n f(x) = 1 + \sum_{i=1}^n a_i x^{b_i}.

$$

Find a simple expression (not involving any sums) for f(1)f(1) in terms

of b1,b2,,bnb_1, b_2, \dots, b_n and nn (but independent of $a_1, a_2,

\dots, a_n$).

a1,a2,,ana_1, a_2, \dots, a_n 为实数,设 $b_1, b_2, \dots,

b_n$ 是不同的正整数。假设有一个多项式

f(x)f(x) 满足恒等式

$$

(1-x)^n f(x) = 1 + \sum_{i=1}^n a_i x^{b_i}。

$$

找到 f(1)f(1) 的简单表达式(不涉及任何和)

b1b2bnb_1、b_2、\dots、b_nnn(但独立于 $a_1、a_2、

\点,a_n$)。

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。1986 年 Putnam A6 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?