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。
Let and be two distinct rays not lying on the same line, and let be a circle with center that is tangent to ray at and ray at . Let be a point on segment . The line through parallel to intersects line at . Let be the intersection of lines and , and let be the intersection of line and the line through parallel to . Prove that line is tangent to .
令 和 为不在同一直线上的两条不同射线,并令 为以 为圆心的圆,该圆与 处的射线 和 处的射线 相切。令 为线段 上的一点。穿过 并与 平行的线与线 相交于 。令 为线 和 的交点,并令 为线 与穿过 且平行于 的线的交点。证明线 与 相切。
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。2016 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?