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番外 · 题谱 · 2014 · P22

2014 IMO Shortlist G7

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 G7 geometry

Let ABCA B C be a triangle with circumcircle Ω\Omega and incentre II. Let the line passing through II and perpendicular to CIC I intersect the segment BCB C and the arcBC(\operatorname{arc} B C( not containing A)A) of Ω\Omega at points UU and VV, respectively. Let the line passing through UU and parallel to AIA I intersect AVA V at XX, and let the line passing through VV and parallel to AIA I intersect ABA B at YY. Let WW and ZZ be the midpoints of AXA X and BCB C, respectively. Prove that if the points I,XI, X, and YY are collinear, then the points I,WI, W, and ZZ are also collinear.

ABCA B C 为外接圆Ω\Omega 和心II 的三角形。设穿过II并垂直于CIC I的直线分别与线段BCB CΩ\OmegaarcBC(\operatorname{arc} B C(不包含A)A)相交于点UUVV。让穿过UU并平行于AIA I的直线与AVA V相交于XX,让穿过VV并平行于AIA I的直线与ABA B相交于YY。设WWZZ分别为AXA XBCB C的中点。证明如果点 IXI、XYY 共线,则点 IWI、WZZ 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?