灯下 登录
番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B4 · number-theory

1991 Putnam B4

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/1991.pdf。

Putnam 1991 B4 number-theory

Suppose pp is an odd prime. Prove that

$$

\sum_{j=0}^p \binom{p}{j} \binom{p+j}{j} \equiv 2^p + 1\pmod{p^2}.

$$

假设 pp 是奇素数。证明

$$

\sum_{j=0}^p \binom{p}{j} \binom{p+j}{j} \equiv 2^p + 1\pmod{p^2}。

$$

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。1991 年 Putnam B4 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?