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。
Define a sequence by , together with the rules
and for each
integer . Prove that every positive rational number
appears in the set
$$
\left\{ \frac{a_{n-1}}{a_n}: n \geq 1 \right\} =
\left\{ \frac{1}{1}, \frac{1}{2}, \frac{2}{1}, \frac{1}{3},
\frac{3}{2}, \dots \right\}.
$$
通过定义一个序列,并附上规则
和
整数 。证明每个正有理数
出现在集合中
$$
\left\{ \frac{a_{n-1}}{a_n}: n \geq 1 \right\} =
\left\{ \frac{1}{1}, \frac{1}{2}, \frac{2}{1}, \frac{1}{3},
\frac{3}{2}、\点\right\}。
$$
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。2002 年 Putnam A5 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?