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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B2 · number-theory

1985 Putnam B2

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 B2 number-theory

Define polynomials fn(x)f_n(x) for n0n \geq 0 by f0(x)=1f_0(x)=1, fn(0)=0f_n(0)=0

for n1n \geq 1, and

$$

\frac{d}{dx} f_{n+1}(x) = (n+1)f_n(x+1)

$$

for n0n \geq 0. Find, with proof, the explicit factorization of

f100(1)f_{100}(1) into powers of distinct primes.

通过 f0(x)=1f_0(x)=1, fn(0)=0f_n(0)=0 定义 n0n \geq 0 的多项式 fn(x)f_n(x)

对于 n1n \geq 1,并且

$$

\frac{d}{dx} f_{n+1}(x) = (n+1)f_n(x+1)

$$

对于 n0n \geq 0。有证据地找出以下的显式因式分解

f100(1)f_{100}(1) 转换为不同素数的幂。

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 B2 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?