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2019 CMO 第 4 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 2019 P4 algebra

The point P1,P2,,P2018P_1, P_2,\cdots ,P_{2018} is placed inside or on the boundary of a given regular pentagon. Find all placement methods are made so that S=1i<j2018PiPj2S=\sum_{1\leq i<j\leq 2018}|P_iP_j| ^2 takes the maximum value.

P1,P2,,P2018P_1, P_2,\cdots ,P_{2018} 放置在给定正五边形的内部或边界上。查找所有放置方法均满足 S=1i<j2018PiPj2S=\sum_{1\leq i<j\leq 2018}|P_iP_j| ^2 取最大值。

提示 1

先说出现象:哪些量会变,哪些约束不会变。

提示 2

找守恒量、相似关系、平衡条件或不变量,不急着代公式。

提示 3

把物理图景或谜题结构翻成一个最小方程组,再处理边界情况。

完整解答

题面已直接收录。先把 2019 年 CMO 第 4 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。

这类题最怕一上来套公式。先把图景或语言条件说清楚,答案通常会少绕很多路。