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。 PDF:https://www.imo-official.org/problems/IMO2024SL.pdf。
Let be a triangle with , incentre and incircle . Let be the point in the interior of side such that the line through parallel to is tangent to . Similarly, let be the point in the interior of side such that the line through parallel to is tangent to . Let intersect the circumcircle of triangle again at . Let and be the midpoints of and , respectively.
Prove that .
设 为三角形,满足 ,其内心为 ,内切圆为 。设 为边 内部一点,使得过 且平行于 的直线与 相切。类似地,设 为边 内部一点,使得过 且平行于 的直线与 相切。设 与三角形 的外接圆再次交于 。设 分别为 的中点。
证明 。
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。2024 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?