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/2001.pdf。
Let be an even positive integer. Write the numbers
in the squares of an grid so that the
-th row, from left to right, is
Color the squares of the grid so that half of the squares in each
row and in each column are red and the other half are black (a
checkerboard coloring is one possibility). Prove that for each
coloring, the sum of the numbers on the red squares is equal to
the sum of the numbers on the black squares.
令 为偶正整数。写下数字
在 网格的方格中,这样
第 行,从左到右,是
给网格的方格涂上颜色,使每个方格中的一半都涂上颜色
行和每列都是红色,另一半是黑色(a
棋盘着色是一种可能性)。证明对于每个
着色,红色方块上的数字之和等于
黑色方块上的数字之和。
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。2001 年 Putnam B1 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?