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番外 · 题谱 · 1992 · P5

1992 Putnam A5

数论 · 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/1992.pdf。

Putnam 1992 A5 number-theory

For each positive integer nn, let an=0a_n = 0 (or 1) if the

number of 1's in the binary representation of nn is even (or odd),

respectively. Show that there do not exist positive integers kk and mm

such that

$$

a_{k+j} = a_{k+m+j} = a_{k+2m+j},

$$

for 0jm10 \leq j \leq m-1.

对于每个正整数 nn,令 an=0a_n = 0(或 1),如果

nn 的二进制表示中 1 的数量是偶数(或奇数),

分别。证明不存在正整数kkmm

这样

$$

a_{k+j} = a_{k+m+j} = a_{k+2m+j},

$$

对于 0jm10 \leq j \leq m-1

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。1992 年 Putnam A5 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?