灯下 登录
番外 · 题谱 · 1986 · P12

1986 Putnam B6

不等式 · 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 B6 inequality

Suppose A,B,C,DA,B,C,D are n×nn \times n matrices with entries in a field

FF, satisfying the conditions that ABTAB^T and CDTCD^T are symmetric and

ADTBCT=IAD^T - BC^T = I. Here II is the n×nn \times n identity matrix, and

if MM is an n×nn \times n matrix, MTM^T is its transpose. Prove that

ATDCTB=IA^T D - C^T B = I.

假设 A,B,C,DA,B,C,Dn×nn \times n 矩阵,其中某个字段中有条目

FF,满足ABTAB^TCDTCD^T对称的条件

ADTBCT=IAD^T - BC^T = I。这里 IIn×nn \times n 单位矩阵,并且

如果 MMn×nn \times n 矩阵,则 MTM^T 是它的转置。证明

ATDCTB=IA^T D - C^T B = I

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

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 B6 可先归入不等式: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?