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番外 · 题谱 · 1998 · P10

1998 Putnam B4

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/1998.pdf。

Putnam 1998 B4 number-theory

Find necessary and sufficient conditions on positive integers mm and nn

so that

i=0mn1(1)i/m+i/n=0.\sum_{i=0}^{mn-1} (-1)^{\lfloor i/m \rfloor +\lfloor i/n\rfloor}=0.

求正整数 mmnn 的充分必要条件

这样

i=0mn1(1)i/m+i/n=0\sum_{i=0}^{mn-1} (-1)^{\lfloor i/m \rfloor +\lfloor i/n\rfloor}=0。

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。1998 年 Putnam B4 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?