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番外 · 题谱 · 2019 · P18

2019 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 2019 G2 geometry

Let ABCA B C be an acute-angled triangle and let D,ED, E, and FF be the feet of altitudes from A,BA, B, and CC to sides BC,CAB C, C A, and ABA B, respectively. Denote by ωB\omega_{B} and ωC\omega_{C} the incircles of triangles BDFB D F and CDEC D E, and let these circles be tangent to segments DFD F and DED E at MM and NN, respectively. Let line MNM N meet circles ωB\omega_{B} and ωC\omega_{C} again at PMP \neq M and QNQ \neq N, respectively. Prove that MP=NQM P=N Q. (Vietnam)

ABCA B C 为锐角三角形,DED、EFF 分别为从ABA、BCC 到边BCCAB C、C AABA B 的高度的英尺。用ωB\omega_{B}ωC\omega_{C}表示三角形BDFB D FCDEC D E的内切圆,并让这些圆分别在MMNN处与线段DFD FDED E相切。让MNM N 线再次分别在PMP \neq MQNQ \neq N 处与圆ωB\omega_{B}ωC\omega_{C} 相交。证明MP=NQM P=N Q。 (越南)

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。2019 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?