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番外 · 题谱 · 2016 · P24

2016 IMO Shortlist G8

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 2016 G8 geometry

Let A1,B1A_{1}, B_{1} and C1C_{1} be points on sides BC,CAB C, C A and ABA B of an acute triangle ABCA B C respectively, such that AA1,BB1A A_{1}, B B_{1} and CC1C C_{1} are the internal angle bisectors of triangle ABCA B C. Let II be the incentre of triangle ABCA B C, and HH be the orthocentre of triangle A1B1C1A_{1} B_{1} C_{1}. Show that AH+BH+CHAI+BI+CIA H+B H+C H \geq A I+B I+C I

A1B1A_{1}、B_{1}C1C_{1}分别为锐角三角形ABCA B C的边BCCAB C、C AABA B上的点,使得AA1BB1A A_{1}、B B_{1}CC1C C_{1}是三角形ABCA B C的内角平分线。 Let II be the incentre of triangle ABCA B C, and HH be the orthocentre of triangle A1B1C1A_{1} B_{1} C_{1}.显示 AH+BH+CHAI+BI+CIA H+B H+C H \geq A I+B I+C I

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。2016 年 IMO Shortlist G8 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?