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番外 · 题谱 · 2022 · P21

2022 IMO Shortlist G4

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 2022 G4 geometry

Let ABCA B C be an acute-angled triangle with AC>ABA C>A B, let OO be its circumcentre, and let DD be a point on the segment BCB C. The line through DD perpendicular to BCB C intersects the lines AO,ACA O, A C and ABA B at W,XW, X and YY, respectively. The circumcircles of triangles AXYA X Y and ABCA B C intersect again at ZAZ \neq A. Prove that if OW=ODO W=O D, then DZD Z is tangent to the circle AXYA X Y. (United Kingdom)

ABCA B C 为锐角三角形,AC>ABA C>A BOO 为其外心,DD 为线段BCB C 上的一点。通过 DD 垂直于 BCB C 的线分别与线 AOACA O、A CABA B 相交于 WXW、XYY。三角形 AXYA X YABCA B C 的外接圆再次相交于 ZAZ \neq A。证明如果OW=ODO W=O D,则DZD Z 与圆AXYA X Y 相切。 (英国)

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。2022 年 IMO Shortlist G4 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?