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1998 Putnam A2

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/1998.pdf。

Putnam 1998 A2 geometry

Let ss be any arc of the unit circle lying entirely in the first

quadrant. Let AA be the area of the region lying below ss and

above the xx-axis and let BB be the area of the region lying to the

right of the yy-axis and to the left of ss. Prove that A+BA+B depends

only on the arc length, and not on the position, of ss.

ss 为完全位于第一个单位圆的任意弧

象限。设 AAss 下面区域的面积,

位于 xx 轴上方,并令 BB 为位于

yy 轴右侧和 ss 左侧。证明 A+BA+B 取决于

仅在 ss 的弧长上,而不在位置上。

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。1998 年 Putnam A2 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?