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1988 CMO 第 2 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1988 P2 algebra

Given two circles C1,C2C_1,C_2 with common center, the radius of C2C_2 is twice the radius of C1C_1 . Quadrilateral A1A2A3A4A_1A_2A_3A_4 is inscribed in C1C_1 . The extension of A4A1A_4A_1 meets C2C_2 at B1B_1 ; the extension of A1A2A_1A_2 meets C2C_2 at B2B_2 ; the extension of A2A3A_2A_3 meets C2C_2 at B3B_3 ; the extension of A3A4A_3A_4 meets C2C_2 at B4B_4 . Prove that P(B1B2B3B4)2P(A1A2A3A4)P(B_1B_2B_3B_4)\ge 2P(A_1A_2A_3A_4) , and in what case the equality holds? ( P(X)P(X) denotes the perimeter of quadrilateral XX )

给定两个具有共同圆心的圆 C1,C2C_1,C_2C2C_2 的半径是 C1C_1 半径的两倍。四边形 A1A2A3A4A_1A_2A_3A_4 内接于 C1C_1A4A1A_4A_1 的扩展在 B1B_1 处与 C2C_2 相交; A1A2A_1A_2 的扩展在 B2B_2 处与 C2C_2 相交; A2A3A_2A_3 的扩展在 B3B_3 处与 C2C_2 相交; A3A4A_3A_4 的扩展名在 B4B_4 处与 C2C_2 相交。证明 P(B1B2B3B4)2P(A1A2A3A4)P(B_1B_2B_3B_4)\ge 2P(A_1A_2A_3A_4) ,在什么情况下等式成立? ( P(X)P(X) 表示四边形 XX 的周长)

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解或单调性把所有可能排完。

完整解答

题面已直接收录。先把 1988 年 CMO 第 2 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。

CMO 题适合作为中文竞赛语感训练:先辨清题型,再把条件改写成一句可操作的话。