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番外 · 题谱 · 2014 · P17

2014 IMO Shortlist G2

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 2014 G2 geometry

Let ABCA B C be a triangle. The points K,LK, L, and MM lie on the segments BC,CAB C, C A, and ABA B, respectively, such that the lines AK,BLA K, B L, and CMC M intersect in a common point. Prove that it is possible to choose two of the triangles ALM,BMKA L M, B M K, and CKLC K L whose inradii sum up to at least the inradius of the triangle ABCA B C. (Estonia)

ABCA B C 为三角形。点KLK、LMM分别位于线段BCCAB C、C AABA B上,使得线AKBLA K、B LCMC M相交于公共点。证明可以选择三角形 ALMBMKA L M、B M KCKLC K L 中的两个,其内半径之和至少等于三角形 ABCA B C 的内半径。 (爱沙尼亚)

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。2014 年 IMO Shortlist G2 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?