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2012 Putnam B4

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/2012.pdf。

Putnam 2012 B4 algebra

Suppose that a0=1a_0 = 1 and that an+1=an+eana_{n+1} = a_n + e^{-a_n} for n=0,1,2,n=0,1,2,\dots. Does anlogna_n - \log n

have a finite limit as nn \to \infty? (Here logn=logen=lnn\log n = \log_e n = \ln n.)

假设 a0=1a_0 = 1an+1=an+eana_{n+1} = a_n + e^{-a_n}(n=0,1,2,n=0,1,2,\dots)。 anlogna_n - \log n 是否

有一个有限的限制为nn \to \infty? (这里 logn=logen=lnn\log n = \log_en = \ln n。)

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。2012 年 Putnam B4 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?