灯下 登录
番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / A5 · number-theory

2002 Putnam A5

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/2002.pdf。

Putnam 2002 A5 number-theory

Define a sequence by a0=1a_0=1, together with the rules

a2n+1=ana_{2n+1} = a_n and a2n+2=an+an+1a_{2n+2} = a_n + a_{n+1} for each

integer n0n \geq 0. Prove that every positive rational number

appears in the set

$$

\left\{ \frac{a_{n-1}}{a_n}: n \geq 1 \right\} =

\left\{ \frac{1}{1}, \frac{1}{2}, \frac{2}{1}, \frac{1}{3},

\frac{3}{2}, \dots \right\}.

$$

通过a0=1a_0=1定义一个序列,并附上规则

a2n+1=ana_{2n+1} = a_na2n+2=an+an+1a_{2n+2} = a_n + a_{n+1}

整数 n0n \geq 0。证明每个正有理数

出现在集合中

$$

\left\{ \frac{a_{n-1}}{a_n}: n \geq 1 \right\} =

\left\{ \frac{1}{1}, \frac{1}{2}, \frac{2}{1}, \frac{1}{3},

\frac{3}{2}、\点\right\}。

$$

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。2002 年 Putnam A5 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?