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番外 · 题谱 · 2009 · P4

2009 IMO 第 4 题

组合 · 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/2009/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2009 P4 combinatorics

Let ABCA B C be a triangle with AB=ACA B = A C . The angle bisectors of ∠CAB\angle C A B and ∠ABC\angle A B C meet the sides BCB C and CAC A at DD and EE , respectively. Let KK be the incenter of triangle ADCA D C . Suppose that ∠BEK=45∘\angle B E K = 45^{\circ} . Find all possible values of ∠CAB\angle C A B .

令 ABCA B C 为三角形,且 AB=ACA B = A C 。 ∠CAB\angle C A B 和 ∠ABC\angle A B C 的角平分线分别在 DD 和 EE 处与边 BCB C 和 CAC A 相交。令 KK 为三角形 ADCA D C 的中心。假设 ∠BEK=45∘\angle B E K = 45^{\circ} 。找出 ∠CAB\angle C A B 的所有可能值。

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

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 2009 年第 4 题归入 combinatorics:组合结构题:先把对象翻成集合、图、排列或计数过程,抓住不变量、极端对象和双计数入口。 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。P4 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。