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番外 · 题谱 · 1989 · P1

1989 IMO 第 1 题

数论 · P1/P4 · 起手题

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/1989/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1989 P1 number-theory

(AUS 2) IMO2{ }^{\mathrm{IMO} 2} Let ABCA B C be a triangle. The bisector of angle AA meets the circumcircle of triangle ABCA B C in A1A_{1}. Points B1B_{1} and C1C_{1} are defined similarly. Let AA1A A_{1} meet the lines that bisect the two external angles at BB and CC in point A0A^{0}. Define B0B^{0} and C0C^{0} similarly. If SX1X2XnS_{X_{1} X_{2} \ldots X_{n}} denotes the area of the polygon X1X2XnX_{1} X_{2} \ldots X_{n}, prove that SA0B0C0=2SAC1BA1CB14SABC.S_{A^{0} B^{0} C^{0}}=2 S_{A C_{1} B A_{1} C B_{1}} \geq 4 S_{A B C} .

(AUS 2) IMO2{ }^{\mathrm{IMO} 2}ABCA B C 为三角形。角 AA 的平分线与 A1A_{1} 中三角形 ABCA B C 的外接圆相交。点 B1B_{1}C1C_{1} 的定义类似。令AA1A A_{1} 与平分两个外角的线在BBCC 处相交于点A0A^{0}。类似地定义 B0B^{0}C0C^{0}。若 SX1X2XnS_{X_{1} X_{2} \ldots X_{n}} 表示多边形 X1X2XnX_{1} X_{2} \ldots X_{n} 的面积,则证明 SA0B0C0=2SAC1BA1CB14SABCS_{A^{0} B^{0} C^{0}}=2 S_{A C_{1} B A_{1} C B_{1}} \geq 4 S_{A B C} 。

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

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 1989 年第 1 题归入 number theory:数论结构题:先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值,再用构造或反证把整数条件锁紧。 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。P1 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。