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/2009.pdf。
Let be the determinant of the matrix whose entries, from
left to right and then from top to bottom, are $\cos 1, \cos 2, \dots, \cos
n^2$. (For example,
$$
d_3 = \left| \begin{matrix} \cos 1 & \cos 2 & \cos 3 \\
\cos 4 & \cos 5 & \cos 6 \\
\cos 7 & \cos 8 & \cos 9
\end{matrix} \right|.
$$
The argument of is always in radians, not degrees.) Evaluate
.
设 为 矩阵的行列式,其条目来自
从左到右,再从上到下,分别是 $\cos 1, \cos 2, \dots, \cos
n^2$。 (例如,
$$
d_3 = \左| \begin{矩阵} \cos 1 & \cos 2 & \cos 3 \\
\cos 4 & \cos 5 & \cos 6 \\
\cos 7 & \cos 8 & \cos 9
\end{矩阵}\right|。
$$
的参数始终以弧度为单位,而不是度数。)
。
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。2009 年 Putnam A3 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?