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2003 Putnam B5

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/2003.pdf。

Putnam 2003 B5 geometry

Let A,BA,B, and CC be equidistant points on the circumference of a circle

of unit radius centered at OO, and let PP be any point in the circle's

interior. Let a,b,ca, b, c be the distance from PP to A,B,CA, B, C,

respectively.

Show that there is a triangle with side lengths a,b,ca, b, c, and that the

area of this triangle depends only on the distance from PP to OO.

ABA、BCC为圆圆周上的等距点

OO 为中心的单位半径,并令 PP 为圆中的任意点

内部。令 a,b,ca, b, c 为从 PPA,B,CA, B, C 的距离,

分别。

证明有一个边长为 a,b,ca, b, c 的三角形,并且

该三角形的面积仅取决于从 PPOO 的距离。

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。2003 年 Putnam B5 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?