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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P1 · number-theory

1991 CMO 第 1 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1991 P1 number-theory

We are given a convex quadrilateral ABCDABCD in the plane.

(*i*) If there exists a point PP in the plane such that the areas of ABP,BCP,CDP,DAP\triangle ABP, \triangle BCP, \triangle CDP, \triangle DAP are equal, what condition must be satisfied by the quadrilateral ABCDABCD ?

(*ii*) Find (with proof) the maximum possible number of such point PP which satisfies the condition in (*i*).

我们在平面上有一个凸四边形ABCDABCD

(*i*) 如果平面上存在一点PP,使得ABPBCPCDPDAP\triangle ABP、\triangle BCP、\triangle CDP、\triangle DAP 的面积相等,则四边形ABCDABCD 必须满足什么条件?

(*ii*) 找到(并证明)满足 (*i*) 中的条件的此类点 PP 的最大可能数量。

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

完整解答

题面已直接收录。先把 1991 年 CMO 第 1 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。