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。
Let be a triangle with circumcircle and incentre . Let the line passing through and perpendicular to intersect the segment and the not containing of at points and , respectively. Let the line passing through and parallel to intersect at , and let the line passing through and parallel to intersect at . Let and be the midpoints of and , respectively. Prove that if the points , and are collinear, then the points , and are also collinear.
设 为外接圆 和心 的三角形。设穿过并垂直于的直线分别与线段和的不包含相交于点和。让穿过并平行于的直线与相交于,让穿过并平行于的直线与相交于。设和分别为和的中点。证明如果点 和 共线,则点 和 也共线。
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。2014 年 IMO Shortlist G7 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?