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番外 · 题谱 · 2017 · P18

2017 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 2017 G2 geometry

Let RR and SS be distinct points on circle Ω\Omega, and let tt denote the tangent line to Ω\Omega at RR. Point RR^{\prime} is the reflection of RR with respect to SS. A point II is chosen on the smaller arc RSR S of Ω\Omega so that the circumcircle Γ\Gamma of triangle ISRI S R^{\prime} intersects tt at two different points. Denote by AA the common point of Γ\Gamma and tt that is closest to RR. Line AIA I meets Ω\Omega again at JJ. Show that JRJ R^{\prime} is tangent to Γ\Gamma. (Luxembourg)

RRSS 为圆Ω\Omega 上的不同点,并令tt 表示RRΩ\Omega 的切线。点RR^{\prime}RR相对于SS的反射。在Ω\Omega 的较小圆弧RSR S 上选择一个点II,使得三角形ISRI S R^{\prime} 的外接圆Γ\Gamma 在两个不同的点处与tt 相交。 AA 表示最接近 RRΓ\Gammatt 的公共点。 AIA I 线在 JJ 再次与 Ω\Omega 相遇。证明 JRJ R^{\prime}Γ\Gamma 相切。 (卢森堡)

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。2017 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?