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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S02 · geometry

2002 IMO Shortlist S02

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2002 S02 geometry

Let ABCABC be a triangle for which there exists an interior point FF such that AFB=BFC=CFA\angle AFB=\angle BFC=\angle CFA . Let the lines BFBF and CFCF meet the sides ACAC and ABAB at DD and EE respectively. Prove that AB+AC4DE.AB+AC\geq4DE.

ABCABC 为一个三角形,存在一个内点 FF 使得 AFB=BFC=CFA\angle AFB=\angle BFC=\angle CFA 。让线 BFBFCFCF 分别在 DDEE 处与边 ACACABAB 相交。证明 AB+AC4DEAB+AC\geq4DE。

提示 1

先标出固定点、动点、角、圆和长度关系。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比、反演或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成标准定理,或补出一个让结构闭合的辅助点。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2002 年 IMO Shortlist S02 可先归入几何:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?