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番外 · 题谱 · 1988 · P6

1988 Putnam A6

代数 · 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/1988.pdf。

Putnam 1988 A6 algebra

If a linear transformation AA on an nn-dimensional vector space has

n+1n+1 eigenvectors such that any nn of them are linearly independent,

does it follow that AA is a scalar multiple of the identity? Prove

your answer.

如果 nn 维向量空间上的线性变换 AA

n+1n+1 个特征向量,其中任何 nn 都是线性无关的,

是否可以得出 AA 是恒等式的标量倍数?证明

你的答案。

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。1988 年 Putnam A6 可先归入代数: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?