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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B6 · number-theory

1988 Putnam B6

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/1988.pdf。

Putnam 1988 B6 number-theory

Prove that there exist an infinite number of ordered pairs (a,b)(a,b) of

integers such that for every positive integer tt, the number at+bat+b

is a triangular number if and only if tt is a triangular number. (The

triangular numbers are the tn=n(n+1)/2t_n = n(n+1)/2 with nn in {0,1,2,}\{0,1,2,\dots\}.)

证明存在无限多个有序对 (a,b)(a,b)

整数,使得对于每个正整数 tt,数字 at+bat+b

是一个三角数当且仅当 tt 是一个三角数。 (

三角数是 tn=n(n+1)/2t_n = n(n+1)/2,其中 nn 位于 {0,1,2,}\{0,1,2,\dots\} 中。)

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。1988 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?