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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B2 · number-theory

2006 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/2006.pdf。

Putnam 2006 B2 number-theory

Prove that, for every set X={x1,x2,,xn}X = \{x_1, x_2, \dots, x_n\} of nn

real numbers, there exists a non-empty subset SS of XX and an integer mm

such that

$$

\left| m + \sum_{s \in S} s \right| \leq \frac{1}{n+1}.

$$

证明,对于 nn 的每个集合 X={x1,x2,,xn}X = \{x_1, x_2, \dots, x_n\}

实数,存在 XX 的非空子集 SS 和整数 mm

这样

$$

\左| m + \sum_{s \in S} s \right| \leq \frac{1}{n+1}。

$$

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。2006 年 Putnam B2 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?