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番外 · 题谱 · 2013 · P16

2013 IMO Shortlist G2

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 2013 G2 geometry

Let ω\omega be the circumcircle of a triangle ABCA B C. Denote by MM and NN the midpoints of the sides ABA B and ACA C, respectively, and denote by TT the midpoint of the arcBC\operatorname{arc} B C of ω\omega not containing AA. The circumcircles of the triangles AMTA M T and ANTA N T intersect the perpendicular bisectors of ACA C and ABA B at points XX and YY, respectively; assume that XX and YY lie inside the triangle ABCA B C. The lines MNM N and XYX Y intersect at KK. Prove that KA=KTK A=K T. (Iran)

ω\omega 为三角形 ABCA B C 的外接圆。 MMNN 分别表示边 ABA BACA C 的中点,TT 表示不包含 AAω\omegaarcBC\operatorname{arc} B C 的中点。三角形AMTA M TANTA N T的外接圆分别与ACA CABA B的垂直平分线相交于点XXYY;假设 XXYY 位于三角形 ABCA B C 内。线 MNM NXYX Y 相交于 KK。证明 KA=KTK A=K T。 (伊朗)

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。2013 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?