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2011 Putnam A3

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/2011.pdf。

Putnam 2011 A3 algebra

Find a real number cc and a positive number LL for which

$$

\lim_{r\to\infty} \frac{r^c \int_0^{\pi/2} x^r \sin x \,dx}{\int_0^{\pi/2} x^r \cos x \,dx} = L.

$$

求一个实数cc和一个正数LL,其中

$$

\lim_{r\to\infty} \frac{r^c \int_0^{\pi/2} x^r \sin x \,dx}{\int_0^{\pi/2} x^r \cos x \,dx} = L。

$$

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。2011 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?