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番外 · 题谱 · 2012 · P2

2012 Putnam A2

代数 · P2/P5 · 中段题

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/2012.pdf。

Putnam 2012 A2 algebra

Let * be a commutative and associative binary operation on a set SS. Assume that for every xx

and yy in SS, there exists zz in SS such that xz=yx * z = y. (This zz may depend on xx and yy.)

Show that if a,b,ca,b,c are in SS and ac=bca*c = b*c, then a=ba=b.

* 为集合 SS 上的交换和结合二元运算。假设对于每 xx

SS 中存在 yySS 中存在 zz,使得 xz=yx * z = y。 (这个 zz 可能取决于 xxyy。)

证明如果 a,b,ca,b,cSS 中且 ac=bca*c = b*c,则 a=ba=b

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。2012 年 Putnam A2 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?