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2019 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 2019 P3 geometry

Let ABCA B C

be a scalene triangle with circumcircle Γ\Gamma. Let MM be the midpoint of BCB C. A variable point PP is selected in the line segment AMA M. The circumcircles of triangles BPMB P M and CPMC P M intersect Γ\Gamma again at points DD and EE, respectively. The lines DPD P and EPE P intersect (a second time) the circumcircles to triangles CPMC P M and BPMB P M at XX and YY, respectively. Prove that as PP varies, the circumcircle of AXY\triangle A X Y passes through a fixed point TT distinct from AA.

ABCA B C

是一个带有外接圆 Γ\Gamma 的不等边三角形。令 MMBCB C 的中点。在线段AMA M 中选择变量点PP。三角形 BPMB P MCPMC P M 的外接圆再次分别与 Γ\Gamma 相交于点 DDEE。线 DPD PEPE P 分别在 XXYY 处与外接圆相交(第二次)到三角形 CPMC P MBPMB P M。证明当PP变化时,AXY\triangle A X Y的外接圆通过与AA不同的固定点TT

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。2019 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?