灯下 登录

1996 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 1996 P3 geometry

Let ABCABC be a triangle. Prove that there is a line ll (in the plane of triangle ABCABC) such that the intersection of the interior of triangle ABCABC and the interior of its reflection ABCA'B'C' in ll has area more than 23\frac{2}{3} the area of triangle ABCABC.

ABCABC 为三角形。证明存在一条直线 ll(在三角形 ABCABC 的平面内),使得三角形 ABCABC 的内部与其在 ll 中的反射 ABCA'B'C' 的内部的交点的面积大于 23\frac{2}{3} 三角形 ABCABC 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。1996 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?