灯下 登录
番外 · 题谱 · 2014 · P6

2014 Putnam A6

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/2014.pdf。

Putnam 2014 A6 number-theory

Let nn be a positive integer. What is the largest kk for which there exist n×nn \times n matrices M1,,MkM_1, \dots, M_k and N1,,NkN_1, \dots, N_k with real entries such that for all ii and jj, the matrix product MiNjM_i N_j has a zero entry somewhere on its diagonal if and only if iji \neq j?

nn 为正整数。存在 n×nn \times n 矩阵 M1,,MkM_1, \dots, M_kN1,,NkN_1, \dots, N_k 的最大 kk 是多少?

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。2014 年 Putnam A6 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?