灯下 登录
番外 · 题谱 · 2005 · P3

2005 USAMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 压轴题

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 2005 P3 geometry

Let ABCABC be an acute-angled triangle, and let PP and QQ be two points on side BCBC. Construct point C1C_1 in such a way that convex quadrilateral APBC1APBC_1 is cyclic, QC1CAQC_1 \parallel CA, and C1C_1 and QQ lie on opposite sides of line ABAB. Construct point B1B_1 in such a way that convex quadrilateral APCB1APCB_1 is cyclic, QB1BAQB_1 \parallel BA, and B1B_1 and QQ lie on opposite sides of line ACAC. Prove that points B1,C1,PB_1, C_1,P, and QQ lie on a circle.

ABCABC为锐角三角形,PPQQ为边BCBC上的两点。构造点C1C_1,使得凸四边形APBC1APBC_1是循环的,QC1\平CAQC_1\平行CA,并且C1C_1QQ位于线ABAB的相对两侧。构造点B1B_1,使得凸四边形APCB1APCB_1是循环的,QB1\平BAQB_1\平行BA,并且B1B_1QQ位于线ACAC的相对两侧。证明点 B1C1PB_1、C_1、PQQ 位于圆上。

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。2005 年 USAMO P3 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?