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2005 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/2005/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2005 P5 inequality

Let ABCDA B C D be a fixed convex quadrilateral with BC=DAB C = D A and BC∦DA\overline{{B C}}\not\parallel\overline{{D A}} . Let two variable points EE and FF lie on the sides BCB C and DAD A , respectively, and satisfy BE=DFB E = D F . The lines ACA C and BDB D meet at PP , the lines BDB D and EFE F meet at QQ , the lines EFE F and ACA C meet at RR . Prove that the circumcircles of the triangles PQRP Q R , as EE and FF vary, have a common point other than PP .

ABCDA B C D 为固定凸四边形,且 BC=DAB C = D ABC∦DA\overline{{B C}}\not\parallel\overline{{D A}} 。设两个变量点EEFF分别位于边BCB CDAD A上,并且满足BE=DFB E = D F。线 ACA CBDB DPP 处相交,线 BDB DEFE FQQ 处相交,线 EFE FACA CRR 处相交。证明三角形 PQRP Q R 的外接圆随着 EEFF 的变化而具有除 PP 之外的公共点。

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 2005 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。