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番外 · 题谱 · 2005 · P10

2005 IMO Shortlist S10

几何 · P3/P6 · 压轴题

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。

IMO Shortlist 2005 S10 geometry

Let ABCABC be a triangle, and MM the midpoint of its side BCBC . Let γ\gamma be the incircle of triangle ABCABC . The median AMAM of triangle ABCABC intersects the incircle γ\gamma at two points KK and LL . Let the lines passing through KK and LL , parallel to BCBC , intersect the incircle γ\gamma again in two points XX and YY . Let the lines AXAX and AYAY intersect BCBC again at the points PP and QQ . Prove that BP=CQBP = CQ .

ABCABC 为三角形,MM 为其边 BCBC 的中点。设 γ\gamma 为三角形 ABCABC 的内切圆。三角形 ABCABC 的中线 AMAM 与内切圆 γ\gamma 相交于两点 KKLL 。让穿过 KKLL 的线与 BCBC 平行,再次与内切圆 γ\gamma 相交于两个点 XXYY 。让线 AXAXAYAY 再次与 BCBC 相交于点 PPQQ 处。证明 BP=CQBP = CQ

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。2005 年 IMO Shortlist S10 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?