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番外 · 题谱 · 1990 · P5

1990 USAMO 第 5 题

几何 · P2/P5 · 中段题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1990 P5 geometry

An acute-angled triangle ABCABC is given in the plane. The circle with diameter AB\, AB \, intersects altitude CC\, CC' \, and its extension at points M\, M \, and N\, N \,, and the circle with diameter AC\, AC \, intersects altitude BB\, BB' \, and its extensions at P\, P \, and Q\, Q \,. Prove that the points M,N,P,Q\, M, N, P, Q \, lie on a common circle.

在平面上给出一个锐角三角形ABCABC。直径为 AB\, AB \, 的圆与高度 CC\, CC' \, 及其延长线相交于点 M\, M \,N\, N \,,直径为 AC\, AC \, 的圆与高度 BB\, BB' \, 及其延长线相交于 P\, P \,Q\, Q \,。证明点M,N,P,Q\,M,N,P,Q\,位于一个公共圆上。

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。1990 年 USAMO P5 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?