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番外 · 题谱 · 2008 · P1

2008 APMO 第 1 题

几何 · P1/P4 · 起手题

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 2008 P1 geometry

Let ABCA B C be a triangle with ∠A<60∘\angle A<60^{\circ}. Let XX and YY be the points on the sides ABA B and ACA C, respectively, such that CA+AX=CB+BXC A+A X=C B+B X and BA+AY=BC+CYB A+A Y=B C+C Y. Let PP be the point in the plane such that the lines PXP X and PYP Y are perpendicular to ABA B and ACA C, respectively. Prove that ∠BPC<120∘\angle B P C<120^{\circ}.

令 ABCA B C 为一个三角形,∠A<60∘\angle A<60^{\circ}。令XX和YY分别为边ABA B和ACA C上的点,使得CA+AX=CB+BXC A+A X=C B+B X和BA+AY=BC+CYB A+A Y=B C+C Y。令 PP 为平面中的点,使得线 PXP X 和 PYP Y 分别垂直于 ABA B 和 ACA C。证明∠BPC<120∘\angle B P C<120^{\circ}。

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。2008 年 APMO P1 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?