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番外 · 题谱 · 2000 · P3

2000 APMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 APMO 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。

APMO 2000 P3 geometry

Let ABCA B C be a triangle. Let MM and NN be the points in which the median and angle bisector, respectively, at AA meet the side BCB C. Let QQ and PP be the points in which the perpendicular at NN to NAN A meets MAM A and BAB A, respectively, and OO be the point in which the perpendicular at PP to BAB A meets ANA N produced. Prove that QOQ O is perpendicular to BCB C.

ABCA B C 为三角形。令 MMNN 分别为 AA 处的中线和平分线与边 BCB C 相交的点。设QQPP分别为NNNAN A的垂线与MAM ABAB A相交的点,OOPPBAB A的垂线与ANA N相交的点。证明QOQ O 垂直于BCB C

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。2000 年 APMO 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?