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1992 APMO 第 2 题

题面据 APMO 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。

APMO 1992 P2 geometry

In a circle CC with centre OO and radius rr, let C1,C2C_{1}, C_{2} be two circles with centres O1,O2O_{1}, O_{2} and radii r1,r2r_{1}, r_{2} respectively, so that each circle CiC_{i} is internally tangent to CC at AiA_{i} and so that C1,C2C_{1}, C_{2} are externally tangent to each other at AA.

Prove that the three lines OA,O1A2O A, O_{1} A_{2}, and O2A1O_{2} A_{1} are concurrent.

在以 OO 为圆心、以 rr 为半径的圆 CC 中,设 C1C2C_{1}、C_{2} 为两个分别以 O1O2O_{1}、O_{2} 为圆心、以 r1r2r_{1}、r_{2} 为半径的圆,使得每个圆 CiC_{i}AiA_{i} 处与 CC 内相切,并且使 C1C2C_{1}、C_{2}C1C2C_{1}、C_{2} 外相切彼此之间的价格为AA

证明 OAO1A2O A、O_{1} A_{2}O2A1O_{2} A_{1} 这三行是并发的。

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。1992 年 APMO P2 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?