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1999 Putnam A1

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/1999.pdf。

Putnam 1999 A1 algebra

Find polynomials f(x)f(x),g(x)g(x), and h(x)h(x), if they exist, such

that for all xx,

$$

|f(x)|-|g(x)|+h(x) = \begin{cases} -1 & \text{if x<1x<-1} \\

3x+2 & \text{if 1x0-1 \leq x \leq 0} \\

-2x+2 & \text{if x>0x>0.}

\end{cases}

$$

查找多项式 f(x)f(x)g(x)g(x)h(x)h(x)(如果存在),例如

对于所有xx

$$

|f(x)|-|g(x)|+h(x) = \begin{cases} -1 & \text{if x<1x<-1} \\

3x+2 & \text{如果 1x0-1 \leq x \leq 0} \\

-2x+2 & \text{如果 x>0x>0.}

\结束{案例}

$$

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。1999 年 Putnam A1 可先归入代数: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?