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

1993 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/1993.pdf。

Putnam 1993 B6 number-theory

Let SS be a set of three, not necessarily distinct, positive integers.

Show that one can transform SS into a set containing 0 by a finite

number of applications of the following rule: Select two of the three

integers, say xx and yy, where xyx \leq y and replace them with 2x2x and yxy-x.

SS 为一组三个不一定不同的正整数。

表明可以将 SS 通过有限的变换转换为包含 0 的集合

以下规则的应用次数:从三个中选择两个

整数,例如 xxyy,其中 xyx \leq y 并将它们替换为 2x2xyxy-x

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。1993 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?