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。
Let be a positive integer. A triangulation of a polygon is -balanced if its triangles can be colored with colors in such a way that the sum of the areas of all triangles of the same color is the same for each of the colors. Find all positive integers for which there exists an -balanced triangulation of a regular -gon. Note: A triangulation of a convex polygon with sides is any partitioning of into triangles by diagonals of that do not intersect in the polygon's interior.
令 为正整数。如果多边形的三角形可以用 颜色着色,并且对于每种 颜色,所有相同颜色的三角形的面积总和都相同,则该多边形的三角剖分是 平衡的。查找存在规则 边形的 平衡三角剖分的所有正整数 。注意:具有 条边的凸多边形 的三角剖分是通过 的 对角线将 划分为 个三角形,且这些对角线在多边形内部不相交。
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。2024 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?