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/1985.pdf。
Let be an acute triangle. Inscribe a rectangle in with one
side along a side of . Then inscribe a rectangle in the triangle
formed by the side of opposite the side on the boundary of ,
and the other two sides of , with one side along the side of
. For any polygon , let denote the area of . Find the
maximum value, or show that no maximum exists, of
, where ranges over all triangles and
over all rectangles as above.
令 为锐角三角形。在 中内接一个矩形 并用 1
沿着 的一条边。然后在三角形内接一个矩形
由与 边界上的边相对的 边形成,
以及 的另外两条边,其中一条边沿着
。对于任何多边形,令表示的面积。找到
最大值,或表明不存在最大值
,其中 覆盖所有三角形,并且
覆盖所有矩形,如上所述。
提示 1
先标出固定点、动点、角、圆和长度关系。
提示 2
尝试角追、相似、圆幂、面积比、反演或坐标化中的一种。
提示 3
把关键等式还原成标准定理,或补出一个让结构闭合的辅助点。
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。1985 年 Putnam A2 可先归入几何: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?