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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B5 · number-theory

2002 Putnam B5

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 B5 number-theory

A palindrome in base bb is a positive integer whose base-bb

digits read the same backwards and forwards; for example,

20022002 is a 4-digit palindrome in base 10. Note that 200 is not

a palindrome in base 10, but it is the 3-digit palindrome

242 in base 9, and 404 in base 7. Prove that there is an integer

which is a 3-digit palindrome in base bb for at least 2002

different values of bb.

bb 为基数的回文是一个正整数,其基数为 -bb

数字向前和向后读相同;例如,

20022002 是一个以 10 为基数的 4 位回文数。请注意,200 不是

以 10 为基数的回文,但它是 3 位数的回文

9进制为242,7进制为404。证明有一个整数

这是至少 2002 年以 bb 为基数的 3 位回文

bb 的不同值。

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 B5 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?