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番外 · 题谱 · 2000 · P4

2000 USAMO 第 4 题

几何 · P1/P4 · 起手题

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 2000 P4 geometry

Find the smallest positive integer nn such that if nn squares of a 1000×10001000 \times 1000 chessboard are colored, then there will exist three colored squares whose centers form a right triangle with sides parallel to the edges of the board.

找到最小的正整数 nn,使得如果 1000×10001000 \times 1000 棋盘的 nn 个方块被着色,则将存在三个彩色方块,其中心形成直角三角形,边平行于棋盘的边缘。

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。2000 年 USAMO P4 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?