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。
Let be two distinct points on a given circle and let be the midpoint of the line segment . Let be the circle tangent to the line at and tangent to the circle . Let be the tangent line, different from the line , to passing through . Let be the intersection point, different from , of and . Let be the midpoint of the line segment and be the circle tangent to the line at and tangent to the line segment . Prove that the circle is tangent to the circle .
令 为给定圆 上的两个不同点,并令 为线段 的中点。令 为在 处与线 相切且与圆 相切的圆。令 为穿过 到 的切线,与线 不同。与不同,令为和的交点。设为线段的中点,为在处与线相切且与线段相切的圆。证明圆 与圆 相切。
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。2006 年 APMO P4 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?