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/2004.pdf。
Let be a positive integer, $n \ge
2\theta = 2 \pi / n$.
Define points in the -plane, for $k = 1, 2
, \dots, n$.
Let be the map that rotates the plane counterclockwise by the
angle about the point . Let denote the map obtained
by applying, in order, , then ,
then .
For an arbitrary point , find, and simplify, the coordinates
of .
令 为正整数,$n \ge
2\theta = 2 \pi / n$。
在 平面上定义点 ,其中 $k = 1, 2
, \点, n$。
令 为将平面逆时针旋转
关于点 的角度 。让表示获得的地图
按顺序应用 ,然后应用 ,
然后。
对于任意点 ,查找并简化坐标
。
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。2004 年 Putnam B4 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?