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。
Let and be the circumcircle and the incenter of an acute-angled triangle . Two circles and passing through and , respectively, are tangent at . Let meet the shorter arc of and segment again at and , respectively. Similarly, let meet the shorter arc of and segment again at and , respectively. The rays and meet at , and the tangents to and at and , respectively, meet at . Prove that the points , and are collinear. (Netherlands)
令 和 为锐角三角形 的外接圆和内心。分别经过和的两个圆和在处相切。让与的较短弧相交,并分别在和处再次分段。类似地,让与的较短弧相交,并分别在和处再次分段。射线 和 相交于, 和 的切线分别在 和 相交于。证明点 和 共线。 (荷兰)
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。2020 年 IMO Shortlist G8 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?