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1995 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 1995 P2 geometry

Let CC be a circle with radius RR and centre OO , and SS a fixed point in the interior of CC . Let AAAA' and BBBB' be perpendicular chords through SS . Consider the rectangles SAMBSAMB , SBNASBN'A' , SAMBSA'M'B' , and SBNASB'NA . Find the set of all points MM , NN' , MM' , and NN when AA moves around the whole circle.

CC 为半径为 RR 、圆心为 OO 的圆,SSCC 内部的固定点。令 AAAA'BBBB' 为通过 SS 的垂直弦。考虑矩形 SAMBSAMBSBNASBN'A'SAMBSA'M'B'SBNASB'NA 。求 AA 绕整圆移动时所有点 MMNN'MM'NN 的集合。

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。1995 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?