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。
A circle of radius 1 is given. A collection of triangles is called good, if the following conditions hold: (i) each triangle from is inscribed in ; (ii) no two triangles from have a common interior point. Determine all positive real numbers such that, for each positive integer , there exists a good collection of triangles, each of perimeter greater than . (South Africa)
给定一个半径为 1 的圆 。如果满足以下条件,则三角形的集合 被称为良好的: (i) 中的每个三角形都刻在 中; (ii) 中没有两个三角形有公共内点。确定所有正实数 ,使得对于每个正整数 ,存在 个三角形的良好集合,每个三角形的周长都大于 。 (南非)
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。2018 年 IMO Shortlist G3 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?