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番外 · 题谱 · 2003 · P11

2003 Putnam B5

几何 · P3/P6 · 压轴题

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/2003.pdf。

Putnam 2003 B5 geometry

Let A,BA,B, and CC be equidistant points on the circumference of a circle

of unit radius centered at OO, and let PP be any point in the circle's

interior. Let a,b,ca, b, c be the distance from PP to A,B,CA, B, C,

respectively.

Show that there is a triangle with side lengths a,b,ca, b, c, and that the

area of this triangle depends only on the distance from PP to OO.

设A、BA、B和CC为圆圆周上的等距点

以 OO 为中心的单位半径,并令 PP 为圆中的任意点

内部。令 a,b,ca, b, c 为从 PP 到 A,B,CA, B, C 的距离,

分别。

证明有一个边长为 a,b,ca, b, c 的三角形,并且

该三角形的面积仅取决于从 PP 到 OO 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。2003 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?