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番外 · 题谱 · 2002 · P10

2002 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/2002.pdf。

Putnam 2002 B4 number-theory

An integer nn, unknown to you, has been randomly chosen in the

interval [1,2002][1, 2002] with uniform probability. Your objective is

to select nn in an **odd** number of guesses. After

each incorrect guess, you are informed whether nn is higher

or lower, and you **must** guess an integer on your next turn

among the numbers that are still feasibly correct. Show that you

have a strategy so that the chance of winning is greater than 2/32/3.

一个你不知道的整数 nn 已在

区间 [1,2002][1, 2002] 具有均匀概率。你的目标是

在 **奇数** 次猜测中选择 nn。之后

每次错误的猜测,您都会被告知 nn 是否更高

或更低,并且你**必须**在下一轮猜出一个整数

在仍然可能正确的数字中。表明你

有一个策略,使获胜的机会大于 2/32/3

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 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?