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番外 · 题谱 · 1995 · P1

1995 Putnam A1

组合 · P1/P4 · 起手题

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/1995.pdf。

Putnam 1995 A1 combinatorics

Let SS be a set of real numbers which is closed under

multiplication (that is, if aa and bb are in SS, then so is abab).

Let TT and UU be disjoint subsets of SS whose union is SS. Given

that the product of any {\em three} (not necessarily distinct)

elements of TT is in TT and that the product of any three elements

of UU is in UU, show that at least one of the two subsets T,UT,U is

closed under multiplication.

SS 为一组实数,其封闭于

乘法(也就是说,如果 aabbSS 中,那么 abab 也在 SS 中)。

TTUUSS 的不相交子集,其并集为 SS。给定

任何{\em三个}的乘积(不一定不同)

TT 的元素在 TT 中,并且任意三个元素的乘积

UU 位于 UU 中,证明两个子集 T,UT,U 中至少有一个是

乘法下封闭。

提示 1

先决定对象是什么:集合、图、排列、颜色、路径,还是一次操作后的状态。

提示 2

找一个极端对象、双计数式、不变量,或把限制转成图上的局部条件。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾,或给出覆盖全部情形的构造。

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。1995 年 Putnam A1 可先归入组合: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?