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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G2 · geometry

2009 IMO Shortlist G2

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2009 G2 geometry

RUS Let ABCA B C be a triangle with circumcenter OO. The points PP and QQ are interior points of the sides CAC A and ABA B, respectively. The circle kk passes through the midpoints of the segments BPB P, CQC Q, and PQP Q. Prove that if the line PQP Q is tangent to circle kk then OP=OQO P=O Q.

RUS 设ABCA B C 为外心OO 的三角形。点PPQQ分别是边CAC AABA B的内点。圆kk穿过线段BPB PCQC QPQP Q的中点。证明如果线 PQP Q 与圆 kk 相切,则 OP=OQO P=O Q

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。2009 年 IMO Shortlist G2 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?