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番外 · 题谱 · 2015 · P19

2015 IMO Shortlist G6

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 2015 G6 geometry

Let ABCA B C be an acute triangle with AB>ACA B>A C, and let Γ\Gamma be its circumcircle. Let HH, MM, and FF be the orthocenter of the triangle, the midpoint of BCB C, and the foot of the altitude from AA, respectively. Let QQ and KK be the two points on Γ\Gamma that satisfy AQH=90\angle A Q H=90^{\circ} and QKH=90\angle Q K H=90^{\circ}. Prove that the circumcircles of the triangles KQHK Q H and KFMK F M are tangent to each other. (Ukraine)

ABCA B C 为锐角三角形,且AB>ACA B>A C,并设Γ\Gamma 为其外接圆。设 HHMMFF 分别为三角形的重心、BCB C 的中点以及从 AA 开始的高度的脚。令QQKKΓ\Gamma上满足AQH=90\angle A Q H=90^{\circ}QKH=90\angle Q K H=90^{\circ}的两个点。证明三角形 KQHK Q HKFMK F M 的外接圆彼此相切。 (乌克兰)

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。2015 年 IMO Shortlist G6 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?