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番外 · 题谱 · 2011 · P19

2011 IMO Shortlist G6

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 G6 geometry

Let ABCA B C be a triangle with AB=ACA B=A C, and let DD be the midpoint of ACA C. The angle bisector of BAC\angle B A C intersects the circle through D,BD, B, and CC in a point EE inside the triangle ABCA B C. The line BDB D intersects the circle through A,EA, E, and BB in two points BB and FF. The lines AFA F and BEB E meet at a point II, and the lines CIC I and BDB D meet at a point KK. Show that II is the incenter of triangle KABK A B.

ABCA B C 为三角形,AB=ACA B=A CDDACA C 的中点。 BAC\angle B A C 的角平分线通过 DBD、BCC 与圆相交于三角形 ABCA B C 内的点 EE。线 BDB D 通过 AEA、EBB 与圆相交于两点 BBFF。线AFA FBEB E 在点II 相交,线CIC IBDB D 在点KK 相交。证明 II 是三角形 KABK A B 的内心。

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 G6 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?