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/1989.pdf。
Let be a positive integer and let be a regular -gon
inscribed in the unit circle. Show that there is a positive constant ,
independent of , with the following property. For any points inside
there are two distinct vertices and of
such that
$$
\left|\,|p-v_1| - |p-v_2|\,\right| < \frac1{m} - \frac{A}{m^3}.
$$
Here denotes the distance between the points and .
设为正整数,设为正则-gon
内接于单位圆。证明存在一个正常数 ,
独立于,具有以下性质。对于任何点 内
有两个不同的顶点 和
这样
$$
\left|\,|p-v_1| - |p-v_2|\,\right| < \frac1{m} - \frac{A}{m^3}。
$$
这里表示点和之间的距离。
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。1989 年 Putnam A5 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?