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番外 · 题谱 · 1990 · P3

1990 IMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 超难题

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/1990/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1990 P3 geometry

(CZS1)IMO2(\mathbf{C Z S} 1)^{\mathrm{IMO} 2} On a circle, 2n1(n3)2 n-1(n \geq 3) different points are given. Find the minimal natural number NN with the property that whenever NN of the given points are colored black, there exist two black points such that the interior of one of the corresponding arcs contains exactly nn of the given 2n12 n-1 points.

(CZS1)IMO2(\mathbf{C Z S} 1)^{\mathrm{IMO} 2} 在圆上,给出 2n1(n3)2 n-1(n \geq 3) 个不同的点。找到最小自然数 NN,其属性是每当给定点的 NN 被着色为黑色时,就存在两个黑点,使得相应弧之一的内部恰好包含给定的 2n12 n-1 点的 nn

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 1990 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。

这题适合拿来练“先不看解答”的耐心:不要急着套大定理,先把题位、主题和题设中最硬的限制写成一行。1990 年以后的 P3/P6 在闲灯中单列为 extremely-hard,复盘时重点看关键引理从哪里冒出来。