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2002 CMO 第 2 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 2002 P2 algebra

Given the polynomial sequence (pn(x))(p_{n}(x)) satisfying p1(x)=x21p_{1}(x)=x^{2}-1 , p2(x)=2x(x21)p_{2}(x)=2x(x^{2}-1) , and pn+1(x)pn1(x)=(pn(x)2(x21)2p_{n+1}(x)p_{n-1}(x)=(p_{n}(x)^{2}-(x^{2}-1)^{2} , for n2n\geq 2 , let sns_{n} be the sum of the absolute values of the coefficients of pn(x)p_{n}(x) . For each nn , find a non-negative integer knk_{n} such that 2knsn2^{-k_{n}}s_n is odd.

给定多项式序列 (pn(x))(p_{n}(x)) 满足 p1(x)=x21p_{1}(x)=x^{2}-1p2(x)=2x(x21)p_{2}(x)=2x(x^{2}-1)pn+1(x)pn1(x)=(pn(x)2(x21)2p_{n+1}(x)p_{n-1}(x)=(p_{n}(x)^{2}-(x^{2}-1)^{2} ,对于n2n\geq 2 ,令 sns_{n}pn(x)p_{n}(x) 的系数绝对值之和。对于每个 nn ,找到一个非负整数 knk_{n} ,使得 2knsn2^{-k_{n}}s_n 为奇数。

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、因式分解或单调性把所有可能排完。

完整解答

题面已直接收录。先把 2002 年 CMO 第 2 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。