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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G1 · geometry

2006 IMO Shortlist G1

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 2006 G1 geometry

Let ABCA B C be a triangle with incentre II. A point PP in the interior of the triangle satisfies PBA+PCA=PBC+PCB.\angle P B A+\angle P C A=\angle P B C+\angle P C B . Show that APAIA P \geq A I and that equality holds if and only if PP coincides with II. (Korea)

ABCA B C 为中心为 II 的三角形。三角形内部的点 PP 满足 PBA+PCA=PBC+PCB\angle P B A+\angle P C A=\angle P B C+\angle P C B 。 表明 APAIA P \geq A I 且当且仅当 PPII 一致时,等式成立。 (韩国)

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。2006 年 IMO Shortlist G1 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?