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番外 · 题谱 · 1987 · P8

1987 Putnam B2

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/1987.pdf。

Putnam 1987 B2 number-theory

Let r,sr,s and tt be integers with 0r0 \leq r, 0s0 \leq s and $r+s

\leq t$. Prove that

$$

\frac{\binom s0}{\binom tr}

+ \frac{\binom s1}{\binom{t}{r+1}} + \cdots

+ \frac{\binom ss}{\binom{t}{r+s}}

= \frac{t+1}{(t+1-s)\binom{t-s}{r}}.

$$

r,sr,stt 为整数,其中 0r0 \leq r0s0 \leq s 和 $r+s

\leq t$。证明

$$

\frac{\binom s0}{\binom tr}

+ \frac{\binom s1}{\binom{t}{r+1}} + \cdots

+ \frac{\binom ss}{\binom{t}{r+s}}

= \frac{t+1}{(t+1-s)\binom{t-s}{r}}。

$$

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。1987 年 Putnam B2 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?