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番外 · 闲灯 / 国际数学奥林匹克 / P1 · number-theory

1976 IMO 第 1 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/1976/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1976 P1 number-theory

(BUL 1) Let ABCA B C be a triangle with bisectors AA1,BB1,CC1(A1A A_{1}, B B_{1}, C C_{1}\left(A_{1} \in\right. BCB C, etc.) and MM their common point. Consider the triangles MB1AM B_{1} A, MC1A,MC1B,MA1B,MA1C,MB1CM C_{1} A, M C_{1} B, M A_{1} B, M A_{1} C, M B_{1} C, and their inscribed circles. Prove that if four of these six inscribed circles have equal radii, then AB=A B= BC=CAB C=C A.

(BUL 1) 令 ABCA B C 为一个三角形,其平分线为 AA1,BB1,CC1(A1A A_{1}, B B_{1}, C C_{1}\left(A_{1} \in\right. BCB C, etc.),MM 为它们的公共点。考虑三角形 MB1AM B_{1} AMC1AMC1BMA1BMA1CMB1CM C_{1} A、M C_{1} B、M A_{1} B、M A_{1} C、M B_{1} C 及其内切圆。证明如果这六个内切圆中的四个具有相等的半径,则 AB=A B= BC=CAB C=C A

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

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 1976 年第 1 题归入 number theory:数论结构题:先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值,再用构造或反证把整数条件锁紧。 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。P1 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。

这题适合拿来练“先不看解答”的耐心:不要急着套大定理,先把题位、主题和题设中最硬的限制写成一行。