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番外 · 题谱 · 2006 · P17

2006 IMO Shortlist G4

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 2006 G4 geometry

A point DD is chosen on the side ACA C of a triangle ABCA B C with C<A<90\angle C<\angle A<90^{\circ} in such a way that BD=BAB D=B A. The incircle of ABCA B C is tangent to ABA B and ACA C at points KK and LL, respectively. Let JJ be the incentre of triangle BCDB C D. Prove that the line KLK L intersects the line segment AJA J at its midpoint. (Russia)

在三角形 ABCA B C 的边 ACA C 上选择一个点 DD,且 C<A<90\angle C<\angle A<90^{\circ} 使得 BD=BAB D=B AABCA B C 的内切圆分别在点 KKLL 处与 ABA BACA C 相切。令 JJ 为三角形 BCDB C D 的心。证明直线 KLK L 与线段 AJA J 相交于中点。 (俄罗斯)

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。2006 年 IMO Shortlist G4 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?