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2016 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/2016.pdf。

Putnam 2016 B4 algebra

Let AA be a 2n×2n2n \times 2n matrix, with entries chosen independently at random. Every entry is chosen to be 0 or 1, each with probability 1/21/2. Find the expected value of det(AAt)\det(A-A^t) (as a function of nn), where AtA^t is the transpose of AA.

AA2n×2n2n \times 2n 矩阵,其中条目随机独立选择。每个条目都被选择为 0 或 1,每个条目的概率为 1/21/2。求 det(AAt)\det(A-A^t) 的期望值(作为 nn 的函数),其中 AtA^tAA 的转置。

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。2016 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?