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1961 IMO 第 5 题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/1961/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1961 P5 inequality

Construct a triangle ABCA B C if the following elements are given: AC=b,AB=cA C=b, A B=c, and AMB=ω(ω<90)\measuredangle A M B=\omega\left(\omega<90^{\circ}\right), where MM is the midpoint of BCB C. Prove that the construction has a solution if and only if btanω2c<b.b \tan \frac{\omega}{2} \leq c<b . In what case does equality hold?

如果给定以下元素,则构造一个三角形 ABCA B CAC=bAB=cA C=b、A B=cAMB=ω(ω<90)\measuredangle A M B=\omega\left(\omega<90^{\circ}\right),其中 MMBCB C 的中点。证明该结构有解当且仅当 btanω2c<bb \tan \frac{\omega}{2} \leq c<b 。 在什么情况下平等成立?

提示 1

先猜等号,再看每一项的量纲和同次性。

提示 2

试着归一化,或把式子拆成柯西、均值、凸性可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件是否和题设完全兼容。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1961 年第 5 题归入 inequality:不等式题:先判断等号形状,再选用均值、柯西、凸性、重排或归一化,把表达式压成可控的标准型。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P5 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。