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 be the orthocenter of the triangle . Let and be the midpoints of the sides and , respectively. Assume that lies inside the quadrilateral and that the circumcircles of triangles and are tangent to each other. The line through parallel to intersects the circumcircles of the triangles and in the points and , respectively. Let be the intersection point of and and let be the incenter of triangle . Prove that .
令 为三角形 的重心。令 和 分别为边 和 的中点。假设 位于四边形 内部,并且三角形 和 的外接圆彼此相切。通过 与 平行的线分别与三角形 和 的外接圆相交于点 和 。令 为 和 的交点,并令 为三角形 的内心。证明 。
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。2018 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?