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番外 · 题谱 · 2017 · P19

2017 IMO Shortlist G3

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 G3 geometry

Let OO be the circumcenter of an acute scalene triangle ABCA B C. Line OAO A intersects the altitudes of ABCA B C through BB and CC at PP and QQ, respectively. The altitudes meet at HH. Prove that the circumcenter of triangle PQHP Q H lies on a median of triangle ABCA B C. (Ukraine)

OO 为锐角不等边三角形 ABCA B C 的外心。线 OAO A 通过 BBCC 分别与 ABCA B C 的高度相交于 PPQQ。海拔高度在 HH 处相交。证明三角形PQHP Q H 的外心位于三角形ABCA B C 的中线上。 (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。2017 年 IMO Shortlist G3 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?