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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G1 · geometry

2013 IMO Shortlist G1

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 2013 G1 geometry

Let ABCA B C be an acute-angled triangle with orthocenter HH, and let WW be a point on side BCB C. Denote by MM and NN the feet of the altitudes from BB and CC, respectively. Denote by ω1\omega_{1} the circumcircle of BWNB W N, and let XX be the point on ω1\omega_{1} which is diametrically opposite to WW. Analogously, denote by ω2\omega_{2} the circumcircle of CWMC W M, and let YY be the point on ω2\omega_{2} which is diametrically opposite to WW. Prove that X,YX, Y and HH are collinear. (Thaliand)

ABCA B C 为锐角三角形,垂心为 HHWW 为边 BCB C 上的一点。 MMNN 分别表示从 BBCC 开始的高度英尺。用ω1\omega_{1}表示BWNB W N的外接圆,并令XXω1\omega_{1}上与WW直径相反的点。类似地,用ω2\omega_{2}表示CWMC W M的外接圆,并令YYω2\omega_{2}上与WW直径相反的点。证明XYX、YHH共线。 (泰国)

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。2013 年 IMO Shortlist G1 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?