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2015 APMO 第 1 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 2015 P1 geometry

Let ABCA B C be a triangle, and let DD be a point on side BCB C. A line through DD intersects side ABA B at XX and ray ACA C at YY. The circumcircle of triangle BXDB X D intersects the circumcircle ω\omega of triangle ABCA B C again at point ZBZ \neq B. The lines ZDZ D and ZYZ Y intersect ω\omega again at VV and WW, respectively. Prove that AB=VWA B=V W.

ABCA B C 为三角形,DDBCB C 边上的一点。穿过 DD 的直线与边 ABA B 相交于 XX,射线 ACA C 相交于 YY。三角形 BXDB X D 的外接圆与三角形 ABCA B C 的外接圆 ω\omega 再次相交于点 ZBZ \neq B。线 ZDZ DZYZ Y 再次分别在 VVWW 处与 ω\omega 相交。证明AB=VWA B=V W

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。2015 年 APMO P1 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?