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2008 APMO 第 3 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 2008 P3 geometry

Let Γ\Gamma be the circumcircle of a triangle ABCA B C. A circle passing through points AA and CC meets the sides BCB C and BAB A at DD and EE, respectively. The lines ADA D and CEC E meet Γ\Gamma again at GG and HH, respectively. The tangent lines of Γ\Gamma at AA and CC meet the line DED E at LL and MM, respectively. Prove that the lines LHL H and MGM G meet at Γ\Gamma.

Γ\Gamma 为三角形 ABCA B C 的外接圆。通过点 AACC 的圆分别在 DDEE 处与边 BCB CBAB A 相交。 ADA DCEC E 线分别在 GGHH 处再次与 Γ\Gamma 相交。 Γ\GammaAACC 处的切线分别在LLMM 处与DED E 相交。证明线 LHL HMGM GΓ\Gamma 处相交。

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。2008 年 APMO 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?