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。
Label the vertices of a trapezoid (quadrilateral with two parallel sides)
inscribed in the unit circle as so that is parallel to
and are in counterclockwise order. Let
, and denote the lengths of the line segments
, and , where E is the point of intersection of the diagonals
of , and is the center of the circle. Determine the least upper bound of
over all such for which , and describe all
cases, if any, in which it is attained.
标记梯形 (有两条平行边的四边形)的顶点
内接于单位圆 使得 平行于
和 按逆时针顺序排列。让
和 表示线段的长度
和 ,其中 E 是对角线的交点
为圆心, 为圆心。确定最小上界
超过所有这样的 ,其中 ,并描述所有
达到该目标的情况(如果有)。
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 B5 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?