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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / A5 · number-theory

1985 Putnam A5

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/1985.pdf。

Putnam 1985 A5 number-theory

Let Im=02πcos(x)cos(2x)cos(mx)dxI_m = \int_0^{2\pi} \cos(x)\cos(2x)\cdots \cos(mx)\,dx. For

which integers mm, 1m101 \leq m \leq 10 is Im0I_m \neq 0?

Im=02πcos(x)cos(2x)cos(mx)dxI_m = \int_0^{2\pi} \cos(x)\cos(2x)\cdots \cos(mx)\,dx。对于

哪些整数 mm, 1m101 \leq m \leq 10Im0I_m \neq 0

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。1985 年 Putnam A5 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?