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番外 · 题谱 · 2007 · P4

2007 Putnam A4

数论 · 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/2007.pdf。

Putnam 2007 A4 number-theory

A *repunit* is a positive integer whose digits in base 10 are

all ones. Find all polynomials ff with real coefficients such that if

nn is a repunit, then so is f(n)f(n).

*repunit* 是一个正整数,其以 10 为基数的数字为

所有的。找到所有具有实数系数的多项式 ff ,使得如果

nn 是一个 reunit,那么 f(n)f(n) 也是一个。

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。2007 年 Putnam A4 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?