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。
Given trapezoid with parallel sides and , assume that there exist points on line outside segment , and inside segment , such that . Denote by the point of intersection of and , and by the point of intersection of and . Let be the midpoint of segment ; assume it does not lie on line . Prove that belongs to the circumcircle of if and only if belongs to the circumcircle of .
给定梯形 ,其边 和 平行,假设在线段 外部存在点 ,在线段 内部存在点 ,使得 。 表示 和 的交点, 表示 和 的交点。设为线段的中点;假设它不在 线上。证明 属于 的外接圆当且仅当 属于 的外接圆。
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。2008 年 IMO Shortlist G2 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?