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番外 · 题谱 · 2022 · P2

2022 APMO 第 2 题

几何 · P2/P5 · 中段题

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 2022 P2 geometry

Let ABCA B C be a right triangle with B=90\angle B=90^{\circ}. Point DD lies on the line CBC B such that BB is between DD and CC. Let EE be the midpoint of ADA D and let FF be the second intersection point of the circumcircle of ACD\triangle A C D and the circumcircle of BDE\triangle B D E. Prove that as DD varies, the line EFE F passes through a fixed point.

ABCA B C 为直角三角形,且B=90\angle B=90^{\circ}。点 DD 位于线 CBC B 上,使得 BB 位于 DDCC 之间。设EEADA D的中点,FF\三角形ACD\三角形A C D的外接圆与\三角形BDE\三角形B D E的外接圆的第二个交点。证明当 DD 变化时,线 EFE F 通过一个固定点。

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。2022 年 APMO P2 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?