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番外 · 题谱 · 1962 · P3

1962 IMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/1962/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1962 P3 geometry

A cube ABCDABCDA B C D A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} D^{\prime} is given. The point XX is moving at a constant speed along the square ABCDA B C D in the direction from AA to BB. The point YY is moving with the same constant speed along the square BCCBB C C^{\prime} B^{\prime} in the direction from BB^{\prime} to CC^{\prime}. Initially, XX and YY start out from AA and BB^{\prime} respectively. Find the locus of all the midpoints of XYX Y.

给出一个立方体 ABCDABCDA B C D A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} D^{\prime}。点XX沿着正方形ABCDA B C D以恒定速度从AABB的方向移动。点YY沿着正方形BCCBB C C^{\prime} B^{\prime}以相同的恒定速度从BB^{\prime}CC^{\prime}移动。最初,XXYY分别从AABB^{\prime}开始。求XYX Y所有中点的轨迹。

提示 1

先标出所有固定量和会变化的点。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成一个标准定理或一个可构造的辅助点。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1962 年第 3 题归入 geometry:几何结构题:先画出关键点线圆,寻找相似、角追、幂、面积或仿射变换中最稳定的量。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P3 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。