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番外 · 题谱 · 2001 · P4

2001 APMO 第 4 题

几何 · P1/P4 · 起手题

题面据 APMO 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。

APMO 2001 P4 geometry

Find the greatest integer nn , such that there are n+4n+4 points AA , BB , CC , DD , X1,, XnX_1,\dots,~X_n in the plane with ABCDAB\ne CD that satisfy the following condition: for each i=1,2,,ni=1,2,\dots,n triangles ABXiABX_i and CDXiCDX_i are equal.

找到最大整数 nn ,使得在 ABCDAB\ne CD 的平面上有 n+4n+4 个点 AABBCCDDX1,, XnX_1,\dots,~X_n 满足以下条件:对于每个 i=1,2,,ni=1,2,\dots,n 三角形,ABXiABX_iCDXiCDX_i 相等。

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。2001 年 APMO P4 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?