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2001 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/2001.pdf。

Putnam 2001 B2 algebra

Find all pairs of real numbers (x,y)(x,y) satisfying the system

of equations

$$

\begin{aligned}

\frac{1}{x} + \frac{1}{2y} &= (x^2+3y^2)(3x^2+y^2) \\

\frac{1}{x} - \frac{1}{2y} &= 2(y^4-x^4).

\end{aligned}

$$

找到满足系统要求的所有实数对 (x,y)(x,y)

方程组

$$

\开始{对齐}

\frac{1}{x} + \frac{1}{2y} &= (x^2+3y^2)(3x^2+y^2) \\

\frac{1}{x} - \frac{1}{2y} &= 2(y^4-x^4)。

\结束{对齐}

$$

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。2001 年 Putnam B2 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?