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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G5 · geometry

2009 IMO Shortlist G5

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 2009 G5 geometry

POL Let PP be a polygon that is convex and symmetric to some point OO. Prove that for some parallelogram RR satisfying PRP \subset R we have RP2\frac{|R|}{|P|} \leq \sqrt{2} where R|R| and P|P| denote the area of the sets RR and PP, respectively.

POL 设 PP 为凸多边形,且关于某点 OO 对称。证明对于满足 PRP \subset R 的某些平行四边形 RR,我们有 RP2\frac{|R|}{|P|} \leq \sqrt{2},其中 R|R|P|P| 分别表示集合 RRPP 的面积。

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。2009 年 IMO Shortlist G5 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?