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番外 · 题谱 · 2017 · P12

2017 Putnam B6

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/2017.pdf。

Putnam 2017 B6 number-theory

Find the number of ordered 6464-tuples (x0,x1,,x63)(x_0,x_1,\dots,x_{63}) such that x0,x1,,x63x_0,x_1,\dots,x_{63} are distinct elements of {1,2,,2017}\{1,2,\dots,2017\} and

$$

x_0 + x_1 + 2x_2 + 3x_3 + \cdots + 63 x_{63}

$$

is divisible by 2017.

查找有序 6464 元组 (x0,x1,,x63)(x_0,x_1,\dots,x_{63}) 的数量,使得 x0,x1,,x63x_0,x_1,\dots,x_{63}{1,2,,2017}\{1,2,\dots,2017\} 的不同元素,并且

$$

x_0 + x_1 + 2x_2 + 3x_3 + \cdots + 63 x_{63}

$$

可以被2017整除。

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。2017 年 Putnam B6 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?