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番外 · 题谱 · 1991 · P2

1991 Putnam A2

代数 · P2/P5 · 中段题

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/1991.pdf。

Putnam 1991 A2 algebra

Let \bA\bA and \bB\bB be different n×nn \times n matrices with real entries.

If \bA3=\bB3\bA^3 = \bB^3 and \bA2\bB=\bB2\bA\bA^2 \bB = \bB^2 \bA, can \bA2+\bB2\bA^2 + \bB^2 be

invertible?

\bA\bA\bB\bB 是具有实际条目的不同 n×nn \times n 矩阵。

如果 \bA3=\bB3\bA^3 = \bB^3\bA2\bB=\bB2\bA\bA^2 \bB = \bB^2 \bA,则 \bA2+\bB2\bA^2 + \bB^2 可以为

可逆?

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。1991 年 Putnam A2 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?