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番外 · 题谱 · 1991 · P1

1991 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/1991/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1991 P1 number-theory

(PHI 3) Let ABCA B C be any triangle and PP any point in its interior. Let P1,P2P_{1}, P_{2} be the feet of the perpendiculars from PP to the two sides ACA C and BCB C. Draw APA P and BPB P, and from CC drop perpendiculars to APA P and BPB P. Let Q1Q_{1} and Q2Q_{2} be the feet of these perpendiculars. Prove that the lines Q1P2,Q2P1Q_{1} P_{2}, Q_{2} P_{1}, and ABA B are concurrent.

(PHI 3) 设 ABCA B C 为任意三角形,PP 为其内部的任意点。令P1P2P_{1}、P_{2} 为从PP 到两条边ACA CBCB C 的垂线的脚。绘制APA PBPB P,并从CC 垂线垂直于APA PBPB P。令 Q1Q_{1}Q2Q_{2} 为这些垂线的脚。证明 Q1P2Q2P1Q_{1} P_{2}、Q_{2} P_{1}ABA B 行是并发的。

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 1991 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。