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2016 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 2016 P3 geometry

Let ABA B and ACA C be two distinct rays not lying on the same line, and let ω\omega be a circle with center OO that is tangent to ray ACA C at EE and ray ABA B at FF. Let RR be a point on segment EFE F. The line through OO parallel to EFE F intersects line ABA B at PP. Let NN be the intersection of lines PRP R and ACA C, and let MM be the intersection of line ABA B and the line through RR parallel to ACA C. Prove that line MNM N is tangent to ω\omega.

ABA BACA C 为不在同一直线上的两条不同射线,并令ω\omega 为以OO 为圆心的圆,该圆与EE 处的射线ACA CFF 处的射线ABA B 相切。令 RR 为线段 EFE F 上的一点。穿过 OO 并与 EFE F 平行的线与线 ABA B 相交于 PP。令NN 为线PRP RACA C 的交点,并令MM 为线ABA B 与穿过RR 且平行于ACA C 的线的交点。证明线 MNM Nω\omega 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。2016 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?