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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G7 · geometry

2009 IMO Shortlist G7

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 G7 geometry

IRN Let ABCA B C be a triangle with incenter II and let X,YX, Y and ZZ be the incenters of the triangles BIC,CIAB I C, C I A and AIBA I B, respectively. Let the triangle XYZX Y Z be equilateral. Prove that ABCA B C is equilateral too.

IRN 设 ABCA B C 为中心为 II 的三角形,并设 XYX、YZZ 分别为三角形 BICCIAB I C、C I AAIBA I B 的中心。设三角形 XYZX Y Z 为等边三角形。证明 ABCA B C 也是等边的。

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 G7 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?