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番外 · 题谱 · 2016 · P7

2016 Putnam B1

代数 · 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/2016.pdf。

Putnam 2016 B1 algebra

Let x0,x1,x2,x_0,x_1,x_2,\dots be the sequence such that x0=1x_0=1 and for n0n \geq 0,

$$

x_{n+1} = \ln(e^{x_n} - x_n)

$$

(as usual, the function ln\ln is the natural logarithm). Show that the infinite series

$$

x_0 + x_1 + x_2 + \cdots

$$

converges and find its sum.

x0,x1,x2,x_0,x_1,x_2,\dots 为满足 x0=1x_0=1 的序列,对于 n0n \geq 0

$$

x_{n+1} = \ln(e^{x_n} - x_n)

$$

(像往常一样,函数 ln\ln 是自然对数)。证明无穷级数

$$

x_0 + x_1 + x_2 + \cdots

$$

收敛并求其和。

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。2016 年 Putnam B1 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?