灯下 登录
番外 · 题谱 · 2012 · P1

2012 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 2012 P1 geometry

Let ABCABC be an acute triangle. Denote by DD the foot of the perpendicular line drawn from the point AA to the side BCBC , by MM the midpoint of BCBC , and by HH the orthocenter of ABCABC . Let EE be the point of intersection of the circumcircle Γ\Gamma of the triangle ABCABC and the half line MHMH , and FF be the point of intersection (other than EE ) of the line EDED and the circle Γ\Gamma . Prove that BFCF=ABAC\tfrac{BF}{CF} = \tfrac{AB}{AC} must hold.

(Here we denote XYXY the length of the line segment XYXY .)

ABCABC为锐角三角形。 DD 表示从点AA 到边BCBC 所画垂直线的脚,MM 表示BCBC 的中点,HH 表示ABCABC 的垂心。设EE为三角形ABCABC的外接圆Γ\Gamma与半直线MHMH的交点,FF为直线EDED与圆Γ\Gamma的交点(EE除外)。证明 BFCF=ABAC\tfrac{BF}{CF} = \tfrac{AB}{AC} 必须成立。

(这里我们将 XYXY 表示线段 XYXY 的长度。)

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。2012 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?