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番外 · 题谱 · 2005 · P21

2005 IMO Shortlist S21

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2005 S21 geometry

In an acute triangle ABCABC , let DD , EE , FF be the feet of the perpendiculars from the points AA , BB , CC to the lines BCBC , CACA , ABAB , respectively, and let PP , QQ , RR be the feet of the perpendiculars from the points AA , BB , CC to the lines EFEF , FDFD , DEDE , respectively.

Prove that p(ABC)p(PQR)(p(DEF))2p\left(ABC\right)p\left(PQR\right) \ge \left(p\left(DEF\right)\right)^{2} , where p(T)p\left(T\right) denotes the perimeter of triangle TT .

*Proposed by Hojoo Lee, Korea*

在锐角三角形 ABCABC 中,设 DDEEFF 分别为从 AABBCC 到线 BCBCCACAABAB 的垂线的脚,并设 PPQQRR 为从 AABBCC 到线 EFEFFDFD 的垂线的脚,分别为 DEDE

证明 p(ABC)p(PQR)(p(DEF))2p\left(ABC\right)p\left(PQR\right) \ge \left(p\left(DEF\right)\right)^{2} ,其中 p(T)p\left(T\right) 表示三角形 TT 的周长。

*由韩国 Hojoo Lee 提出*

提示 1

先标出固定点、动点、角、圆和长度关系。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比、反演或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成标准定理,或补出一个让结构闭合的辅助点。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2005 年 IMO Shortlist S21 可先归入几何:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?