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1991 APMO 第 2 题

题面据 APMO 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。

APMO 1991 P2 algebra

Suppose there are 997 points given in a plane. If every two points are joined by a line segment with its midpoint coloured in red, show that there are at least 1991 red points in the plane. Can you find a special case with exactly 1991 red points?

假设平面上有 997 个点。如果每两个点由一条中点为红色的线段连接,则表明平面上至少有 1991 个红点。你能找到一个特例,其红点正好是 1991 年吗?

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。1991 年 APMO P2 可先归入代数: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?