题面据 IMO Shortlist 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。
Three distinct points , , and are fixed on a line in this order. Let be a circle passing through and whose center does not lie on the line . Denote by the intersection of the tangents to at and . Suppose meets the segment at . Prove that the intersection of the bisector of and the line does not depend on the choice of .
三个不同的点 、 和 按此顺序固定在一条线上。令 为穿过 和 的圆,其中心不在直线 上。 表示 在 和 处的切线交点。假设 在 处与线段 相交。证明 的平分线与线 的交点不依赖于 的选择。
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。2003 年 IMO Shortlist S18 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?