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/2019.pdf。
For all , let
$$
a_n = \sum_{k=1}^{n-1} \frac{\sin \left( \frac{(2k-1)\pi}{2n} \right)}{\cos^2 \left( \frac{(k-1)\pi}{2n} \right) \cos^2 \left( \frac{k\pi}{2n} \right)}.
$$
Determine
$$
\lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{n^3}.
$$
对于所有 ,让
$$
a_n = \sum_{k=1}^{n-1} \frac{\sin \left( \frac{(2k-1)\pi}{2n} \right)}{\cos^2 \left( \frac{(k-1)\pi}{2n} \right) \cos^2 \left( \frac{k\pi}{2n} \right)}。
$$
确定
$$
\lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{n^3}。
$$
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。2019 年 Putnam B2 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?