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番外 · 题谱 · 2011 · P17

2011 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 2011 G4 geometry

Let ABCA B C be an acute triangle with circumcircle Ω\Omega. Let B0B_{0} be the midpoint of ACA C and let C0C_{0} be the midpoint of ABA B. Let DD be the foot of the altitude from AA, and let GG be the centroid of the triangle ABCA B C. Let ω\omega be a circle through B0B_{0} and C0C_{0} that is tangent to the circle Ω\Omega at a point XAX \neq A. Prove that the points D,GD, G, and XX are collinear.

ABCA B C 为外接圆Ω\Omega 的锐角三角形。设 B0B_{0}ACA C 的中点,C0C_{0}ABA B 的中点。令 DD 为从 AA 开始的高度的脚,并令 GG 为三角形 ABCA B C 的质心。令 ω\omega 为通过 B0B_{0}C0C_{0} 的圆,该圆与圆 Ω\Omega 在点 XAX \neq A 处相切。证明点 DGD、GXX 共线。

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。2011 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?