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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / A6 · number-theory

2025 Putnam A6

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/2025.pdf。

Putnam 2025 A6 number-theory

Let b0=0b_0 = 0 and, for n0n \geq 0, define bn+1=2bn2+bn+1b_{n+1} = 2b_n^2 + b_n + 1. For each k1k \geq 1,

show that b2k+12b2kb_{2^{k+1}} - 2b_{2^k} is divisible by 22k+22^{2k+2} but not by 22k+32^{2k+3}.

b0=0b_0 = 0,并且对于n0n \geq 0,定义bn+1=2bn2+bn+1b_{n+1} = 2b_n^2 + b_n + 1。对于每个 k1k \geq 1

证明 b2k+12b2kb_{2^{k+1}} - 2b_{2^k} 能被 22k+22^{2k+2} 整除,但不能被 22k+32^{2k+3} 整除。

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。2025 年 Putnam A6 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?