灯下 登录

1981 IMO 第 2 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/1981/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1981 P2 algebra

A sphere SS is tangent to the edges AB,BC,CD,DAA B, B C, C D, D A of a tetrahedron ABCDA B C D at the points E,F,G,HE, F, G, H respectively. The points E,F,G,HE, F, G, H are the vertices of a square. Prove that if the sphere is tangent to the edge ACA C, then it is also tangent to the edge BDB D.

球体 SS 与四面体 ABCDA B C D 的边 ABBCCDDAA B、B C、C D、D A 分别在点 EFGHE、F、G、H 处相切。点 EFGHE、F、G、H 是正方形的顶点。证明如果球体与边 ACA C 相切,则它也与边 BDB D 相切。

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

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1981 年第 2 题归入 algebra:代数结构题:先把变量、方程或多项式关系整理成少数几个不变量,再看对称性、单调性或根的分布。 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。P2 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。