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番外 · 题谱 · 1982 · P3

1982 USAMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1982 P3 geometry

If a point A1A_1 is in the interior of an equilateral triangle ABCABC and point A2A_2 is in the interior of A1BC\triangle{A_1BC}, prove that

I.Q.(A1BC)>I.Q.(A2BC)I.Q. (A_1BC) > I.Q.(A_2BC),

where the isoperimetric quotient of a figure FF is defined by

$$

I.Q.(F) = \frac{\text{Area (F)}}{\text{[Perimeter (F)]}^2}

$$

若点A1A_1在等边三角形ABCABC的内部,点A2A_2A1BC\triangle{A_1BC}的内部,证明

智商。(A1BC)>智商(A2BC)智商。 (A_1BC) > 智商(A_2BC),

其中图形 FF 的等周商定义为

$$

I.Q.(F) = \frac{\text{面积 (F)}}{\text{[周长 (F)]}^2}

$$

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。1982 年 USAMO P3 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?