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番外 · 题谱 · 1990 · P10

1990 Putnam B4

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/1990.pdf。

Putnam 1990 B4 algebra

Let GG be a finite group of order nn generated by aa and
bb. Prove or disprove: there is a sequence
g1,g2,g3,,g2ng_1, g_2, g_3, \dots, g_{2n}
such that

(1) every element of GG occurs exactly twice, and

(2) gi+1g_{i+1} equals giag_i a or gibg_i b for $i = 1, 2, \dots,

2n.(Interpret. (Interpretg_{2n+1}asasg_1$.)

GGaa 生成的 nn 阶有限群,并且

bb。证明或反驳:存在一个序列

$$

g_1, g_2, g_3, \dots, g_{2n}

$$

这样

(1) GG 的每个元素恰好出现两次,并且

(2) 当 i=1,2,时,i = 1, 2, \dots 时,g_{i+1}等于等于g_i ag_i b$,
2n(。 (将g_{2n+1}解释为解释为g_1$。)

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。1990 年 Putnam B4 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?