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番外 · 题谱 · 1990 · P3

1990 USAMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1990 P3 geometry

Suppose that necklace A\, A \, has 14 beads and necklace B\, B \, has 19. Prove that for any odd integer n1n \geq 1, there is a way to number each of the 33 beads with an integer from the sequence

{n,n+1,n+2,,n+32}\{ n, n+1, n+2, \dots, n+32 \}

so that each integer is used once, and adjacent beads correspond to relatively prime integers. (Here a "necklace" is viewed as a circle in which each bead is adjacent to two other beads.)

假设项链 A\, A \, 有 14 颗珠子,项链 B\, B \, 有 19 颗。证明对于任何奇数整数 n1n \geq 1,有一种方法可以用序列中的整数对 33 颗珠子中的每一颗进行编号

$$

\{ n, n+1, n+2, \点, n+32 \}

$$

这样每个整数都使用一次,相邻的珠子对应互质的整数。 (这里的“项链”被视为一个圆圈,其中每个珠子都与其他两个珠子相邻。)

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。1990 年 USAMO P3 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?