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番外 · 题谱 · 2018 · P7

2018 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/2018.pdf。

Putnam 2018 B1 algebra

Let P\mathcal{P} be the set of vectors defined by

$$

\mathcal{P} = \left\{ \left. \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} \right| 0 \leq a \leq 2, 0 \leq b \leq 100, \text{ and } a,b \in \mathbb{Z} \right\}.

$$

Find all vP\mathbf{v} \in \mathcal{P} such that the set P{v}\mathcal{P} \setminus \{ \mathbf{v} \} obtained by omitting

vector v\mathbf{v} from P\mathcal{P} can be partitioned into two sets of equal size and equal sum.

P\mathcal{P} 为由下式定义的向量集

$$

\mathcal{P} = \left\{ \left. \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} \right| 0 \leq a \leq 2、0 \leq b \leq 100、\text{ 和 } a,b \in \mathbb{Z} \right\}。

$$

找出\mathcal{P}中的所有中的所有\mathbf{v} \,使得通过省略而得到的集合P{v}\mathcal{P} \setminus \{ \mathbf{v} \}

来自 P\mathcal{P} 的向量 v\mathbf{v} 可以分为大小相等、总和相等的两个集合。

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。2018 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?