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。
Let be a positive integer. Prove that there exist polynomials
(which may depend on ) such that
for any integer ,
$$
\left\lfloor \frac{n}{k} \right\rfloor^k = P_0(n) + P_1(n) \left\lfloor
\frac{n}{k} \right\rfloor + \cdots + P_{k-1}(n) \left\lfloor \frac{n}{k}
\right\rfloor^{k-1}.
$$
( means the largest integer .)
令 为正整数。证明多项式存在
(可能取决于 ),使得
对于任意整数,
$$
\left\lfloor \frac{n}{k} \right\rfloor^k = P_0(n) + P_1(n) \left\lfloor
\frac{n}{k} \right\rfloor + \cdots + P_{k-1}(n) \left\lfloor \frac{n}{k}
\right\rfloor^{k-1}。
$$
( 表示最大整数 。)
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 B5 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?