灯下 登录
番外 · 题谱 · 2014 · P19

2014 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 2014 G4 geometry

Consider a fixed circle Γ\Gamma with three fixed points A,BA, B, and CC on it. Also, let us fix a real number λ(0,1)\lambda \in(0,1). For a variable point P{A,B,C}P \notin\{A, B, C\} on Γ\Gamma, let MM be the point on the segment CPC P such that CM=λCPC M=\lambda \cdot C P. Let QQ be the second point of intersection of the circumcircles of the triangles AMPA M P and BMCB M C. Prove that as PP varies, the point QQ lies on a fixed circle. (United Kingdom)

考虑一个固定圆 Γ\Gamma,其上有三个固定点 ABA、BCC。另外,让我们确定一个实数 λ(0,1)\lambda \in(0,1)。对于Γ\Gamma上的变量点P{A,B,C}P \notin\{A, B, C\},令MM为线段CPC P上的点,使得CM=λCPC M=\lambda \cdot C P。令 QQ 为三角形 AMPA M PBMCB M C 外接圆的第二个交点。证明当 PP 变化时,点 QQ 位于固定圆上。 (英国)

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。2014 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?