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1981 USAMO 第 3 题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1981 P3 geometry

Show that for any triangle, 332sin(3A)+sin(3B)+sin(3C)2\frac{3\sqrt{3}}{2}\ge \sin(3A) + \sin(3B) + \sin (3C) \ge -2.

When does the equality hold?

证明对于任何三角形,332sin(3A)+sin(3B)+sin(3C)2\frac{3\sqrt{3}}{2}\ge \sin(3A) + \sin(3B) + \sin (3C) \ge -2

等式何时成立?

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。1981 年 USAMO P3 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?