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番外 · 题谱 · 1999 · P6

1999 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/1999.pdf。

Putnam 1999 A6 number-theory

The sequence (an)n1(a_n)_{n\geq 1} is defined by a1=1,a2=2,a3=24,a_1=1, a_2=2, a_3=24, and, for n4n\geq 4,

$$a_n = \frac{6a_{n-1}^2a_{n-3} -

8a_{n-1}a_{n-2}^2}{a_{n-2}a_{n-3}}.$$

Show that, for all n, ana_n is an integer multiple of nn.

序列 (an)n1(a_n)_{n\geq 1}a1=1,a2=2,a3=24,a_1=1, a_2=2, a_3=24, 定义,对于 n4n\geq 4

$$a_n = \frac{6a_{n-1}^2a_{n-3} -

8a_{n-1}a_{n-2}^2}{a_{n-2}a_{n-3}}.$$

证明,对于所有 n,ana_nnn 的整数倍。

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。1999 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?