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番外 · 题谱 · 2012 · P17

2012 IMO Shortlist G3

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 2012 G3 geometry

In an acute triangle ABCA B C the points D,ED, E and FF are the feet of the altitudes through AA, BB and CC respectively. The incenters of the triangles AEFA E F and BDFB D F are I1I_{1} and I2I_{2} respectively; the circumcenters of the triangles ACI1A C I_{1} and BCI2B C I_{2} are O1O_{1} and O2O_{2} respectively. Prove that I1I2I_{1} I_{2} and O1O2O_{1} O_{2} are parallel.

在锐角三角形 ABCA B C 中,点 DED、EFF 分别是经过 AABBCC 的高度的脚。三角形AEFA E FBDFB D F的内心分别为I1I_{1}I2I_{2};三角形ACI1A C I_{1}BCI2B C I_{2} 的外心分别为O1O_{1}O2O_{2}。证明 I1I2I_{1} I_{2}O1O2O_{1} O_{2} 平行。

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。2012 年 IMO Shortlist G3 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?