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番外 · 题谱 · 1993 · P6

1993 Putnam A6

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/1993.pdf。

Putnam 1993 A6 number-theory

The infinite sequence of 2's and 3's

$$

\begin{aligned}

&2,3,3,2,3,3,3,2,3,3,3,2,3,3,2,3,3, \\

&3,2,3,3,3,2,3,3,3,2,3,3,2,3,3,3,2,\dots

\end{aligned}

$$

has the property that, if one forms a second sequence that records the

number of 3's between successive 2's, the result is identical to the

given sequence. Show that there exists a real number rr such that, for

any nn, the nnth term of the sequence is 2 if and only if $n = 1 +

\lfloor rm \rfloorforsomenonnegativeintegerfor some nonnegative integerm.(Note:. (Note:\lfloor x

\rfloordenotesthelargestintegerlessthanorequaltodenotes the largest integer less than or equal tox$.)

2 和 3 的无限序列

$$

\开始{对齐}

&2,3,3,2,3,3,3,2,3,3,3,2,3,3,2,3,3, \\

&3,2,3,3,3,2,3,3,3,2,3,3,2,3,3,3,2,\点

\结束{对齐}

$$

具有这样的性质:如果形成第二个序列来记录

连续 2 之间 3 的数量,结果与

给定的序列。证明存在一个实数rr,对于

任何 nn,序列的第 nn 项为 2 当且仅当 $n = 1 +

\lfloor rm \rfloor表示某个非负整数表示某个非负整数m(注:。 (注:\l地板x

\rfloor表示小于或等于表示小于或等于x$ 的最大整数。)

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。1993 年 Putnam A6 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?