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 a scalene triangle with circumcircle . Let be the midpoint of . A variable point is selected in the line segment . The circumcircles of triangles and intersect again at points and , respectively. The lines and intersect (a second time) the circumcircles to triangles and at and , respectively. Prove that as varies, the circumcircle of passes through a fixed point distinct from .
让
是一个带有外接圆 的不等边三角形。令 为 的中点。在线段 中选择变量点。三角形 和 的外接圆再次分别与 相交于点 和 。线 和 分别在 和 处与外接圆相交(第二次)到三角形 和 。证明当变化时,的外接圆通过与不同的固定点。
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。2019 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?