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番外 · 题谱 · 2015 · P1

2015 Putnam A1

几何 · P1/P4 · 起手题

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/2015.pdf。

Putnam 2015 A1 geometry

Let AA and BB be points on the same branch of the hyperbola xy=1xy=1. Suppose that PP is a point lying between AA and BB on this hyperbola, such that the area of the triangle APBAPB is as large as possible. Show that the region bounded by the hyperbola and the chord APAP has the same area as the region bounded by the hyperbola and the chord PBPB.

AABB为双曲线xy=1xy=1同一分支上的点。假设PP是该双曲线上AABB之间的点,使得三角形APBAPB的面积尽可能大。证明由双曲线和弦 APAP 界定的区域与由双曲线和弦 PBPB 界定的区域具有相同的面积。

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。2015 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?