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番外 · 题谱 · 1995 · P3

1995 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/1995/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1995 P3 geometry

A3 (UKR) Let nn be an integer, n3n \geq 3. Let a1,a2,,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} be real numbers such that 2ai32 \leq a_{i} \leq 3 for i=1,2,,ni=1,2, \ldots, n. If s=a1+a2++ans=a_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n}, prove that a12+a22a32a1+a2a3+a22+a32a42a2+a3a4++an2+a12a22an+a1a22s2n\frac{a_{1}^{2}+a_{2}^{2}-a_{3}^{2}}{a_{1}+a_{2}-a_{3}}+\frac{a_{2}^{2}+a_{3}^{2}-a_{4}^{2}}{a_{2}+a_{3}-a_{4}}+\cdots+\frac{a_{n}^{2}+a_{1}^{2}-a_{2}^{2}}{a_{n}+a_{1}-a_{2}} \leq 2 s-2 n

A3 (UKR) 令 nn 为整数,n3n \geq 3。令 a1,a2,,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} 为实数,使得 2ai32 \leq a_{i} \leq 3 对于 i=1,2,,ni=1,2, \ldots, n。如果s=a1+a2++ans=a_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n},证明a12+a22a32a1+a2a3+a22+a32a42a2+a3a4++an2+a12a22an+a1a22s2n\frac{a_{1}^{2}+a_{2}^{2}-a_{3}^{2}}{a_{1}+a_{2}-a_{3}}+\frac{a_{2}^{2}+a_{3}^{2}-a_{4} ^{2}}{a_{2}+a_{3}-a_{4}}+\cdots+\frac{a_{n}^{2}+a_{1}^{2}-a_{2}^{2}}{a_{n}+a_{1}-a_{2}} \leq 2 s-2 n

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 1995 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。