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/2004.pdf。
Let be a polynomial with
integer coefficients. Suppose that is a rational number such that
. Show that the numbers
\begin{gather*}
c_n r, \, c_n r^2 + c_{n-1} r, \, c_n r^3 + c_{n-1} r^2 + c_{n-2} r, \\
\dots, \, c_n r^n + c_{n-1} r^{n-1} + \cdots + c_1 r
\end{gather*}
are integers.
设 为多项式
整数系数。假设 是一个有理数,使得
。显示 个数字
\开始{收集*}
c_n r, \, c_n r^2 + c_{n-1} r, \, c_n r^3 + c_{n-1} r^2 + c_{n-2} r, \\
\dots, \, c_n r^n + c_{n-1} r^{n-1} + \cdots + c_1 r
\结束{聚集*}
是整数。
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。2004 年 Putnam B1 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?