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/1991.pdf。
A rectangle has vertices as and $(2,
3)90^\circ(2, 0)$. It then
rotates clockwise about the point , then
clockwise about the point , and finally, clockwise
about the point . (The side originally on the -axis is now
back on the -axis.) Find the area of the region above the -axis and
below the curve traced out by the point whose initial position is (1,1).
矩形的顶点为 和 $(2,
3)(2, 0)90^\circ$。那么它
围绕点 顺时针旋转 ,然后
绕点 顺时针旋转,最后顺时针
关于点 。 (原来在 轴上的边现在是
回到 轴。)找到 轴上方区域的面积并
位于初始位置为 (1,1) 的点所绘制的曲线下方。
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。1991 年 Putnam A1 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?