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/2007.pdf。
A *triangulation* of a polygon is a finite
collection of triangles whose union is , and such that the
intersection of any two triangles is either empty, or a shared vertex,
or a shared side. Moreover, each side is a side of exactly one triangle
in . Say that is *admissible* if every
internal vertex is shared by 6 or more triangles. For example, [figure
omitted.] Prove that there is an integer , depending only on ,
such that any admissible triangulation of a polygon with sides
has at most triangles.
多边形的*三角剖分*是有限的
并集为 的三角形集合,并且使得
任何两个三角形的交集要么是空的,要么是共享顶点,
或共享的一面。而且,每条边都是一个三角形的一条边
在中。假设 是*可接受的*,如果每个
内部顶点由 6 个或更多三角形共享。例如,[图
] 证明存在一个整数,仅依赖于,
使得具有 边的多边形 的任何可接受的三角剖分
最多有 个三角形。
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。2007 年 Putnam A6 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?