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1990 Putnam B6

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/1990.pdf。

Putnam 1990 B6 algebra

Let SS be a nonempty closed bounded convex set in the plane.

Let KK be a line and tt a positive number. Let L1L_1 and L2L_2 be

support lines for SS parallel to K1K_1, and let L\overline{L} be the

line parallel to KK and midway between L1L_1 and L2L_2. Let BS(K,t)B_S(K, t)

be the band of points whose distance from L\overline{L} is at most

(t/2)w(t/2)w, where ww is the distance between L1L_1 and L2L_2. What is the

smallest tt such that

$$

S \cap \bigcap_K B_S(K, t) \neq \emptyset

$$

for all SS? (KK runs over all lines in the plane.)

SS 为平面上的非空闭有界凸集。

KK 为一条线,tt 为正数。设 L1L_1L2L_2

SSK1K_1 平行的支撑线,并设 L\overline{L}

KK 平行且位于 L1L_1L2L_2 中间的线。让 BS(K,t)B_S(K, t)

是距 L\overline{L} 距离最多为 的点带

(t/2)w(t/2)w,其中wwL1L_1L2L_2之间的距离。什么是

最小的tt使得

$$

S \cap \bigcap_K B_S(K, t) \neq \emptyset

$$

对于所有 SS? (KK 遍历平面中的所有线。)

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。1990 年 Putnam B6 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?