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番外 · 题谱 · 2016 · P9

2016 Putnam B3

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/2016.pdf。

Putnam 2016 B3 geometry

Suppose that SS is a finite set of points in the plane such that the area of triangle

ABC\triangle ABC is at most 1 whenever AA, BB, and CC are in SS. Show that there exists a triangle of area 4 that (together with its interior) covers the set SS.

假设 SS 是平面上的有限点集,使得三角形的面积

只要 AABBCC 位于 SS 中,ABC\triangle ABC 最多为 1。证明存在一个面积为 4 的三角形(连同其内部)覆盖集合 SS

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。2016 年 Putnam B3 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?