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番外 · 题谱 · 2002 · P4

2002 Putnam A4

代数 · 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/2002.pdf。

Putnam 2002 A4 algebra

In Determinant Tic-Tac-Toe, Player 1 enters a 1 in an empty

3×33 \times 3 matrix. Player 0 counters with a 0 in a vacant position,

and play continues in turn until the 3×33 \times 3 matrix is

completed with five 1's and four 0's. Player 0 wins if the

determinant is 0 and player 1 wins otherwise. Assuming both

players pursue optimal strategies, who will win and how?

在决定性井字棋中,玩家 1 在空的空格中输入 1

3×33 \times 3 矩阵。玩家 0 在空位上用 0 反击,

依次进行,直到 3×33 \times 3 矩阵为

由五个 1 和四个 0 组成。玩家 0 获胜,如果

行列式为 0,否则玩家 1 获胜。假设两者

玩家追求最优策略,谁会获胜以及如何获胜?

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。2002 年 Putnam A4 可先归入代数: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?