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/2023.pdf。
For a nonnegative integer and a strictly increasing sequence of real numbers , let be the corresponding real-valued function defined for by the following properties:
(a) is continuous for , and is twice differentiable for all other than ;
(b) ;
(c) for ;
(d) For , we have when , and when .
Considering all choices of and such that for , what is the least possible value of for which ?
对于非负整数 和严格递增的实数序列 ,令 为通过以下属性为 定义的相应实值函数:
(a) 对于 是连续的,并且对于除 之外的所有 是两次可微的;
(b) ;
(c) 对于 ;
(d) 对于 ,当 时,我们有 ,当 时,。
考虑 和 的所有选择,使得 的 ,当 时, 的最小可能值是多少?
提示 1
先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。
提示 2
把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。
提示 3
若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。
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。2023 年 Putnam B4 可先归入数论: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?