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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G2 · geometry

2010 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 2010 G2 geometry

Point PP lies inside triangle ABCA B C. Lines AP,BP,CPA P, B P, C P meet the circumcircle of ABCA B C again at points K,L,MK, L, M, respectively. The tangent to the circumcircle at CC meets line ABA B at SS. Prove that SC=SPS C=S P if and only if MK=MLM K=M L.

PP 位于三角形 ABCA B C 内。线 APBPCPA P、B P、C P 分别在点 KLMK、L、M 处再次与 ABCA B C 的外接圆相交。 CC 处外接圆的切线在 SS 处与线 ABA B 相交。证明SC=SPS C=S P 当且仅当MK=MLM K=M L

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。2010 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?