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番外 · 题谱 · 2017 · P22

2017 IMO Shortlist G6

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 2017 G6 geometry

Let n3n \geq 3 be an integer. Two regular nn-gons A\mathcal{A} and B\mathcal{B} are given in the plane. Prove that the vertices of A\mathcal{A} that lie inside B\mathcal{B} or on its boundary are consecutive. (That is, prove that there exists a line separating those vertices of A\mathcal{A} that lie inside B\mathcal{B} or on its boundary from the other vertices of A\mathcal{A}.) (Czech Republic)

n3n \geq 3 为整数。平面上给出了两个正则 nn 边形 A\mathcal{A}B\mathcal{B}。证明 A\mathcal{A} 位于 B\mathcal{B} 内部或其边界上的顶点是连续的。 (也就是说,证明存在一条线将位于 B\mathcal{B} 内部或其边界上的 A\mathcal{A} 顶点与 A\mathcal{A} 的其他顶点分开。)(捷克共和国)

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。2017 年 IMO Shortlist G6 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?