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。
Let be a fixed acute-angled triangle. Consider some points and lying on the sides and , respectively, and let be the midpoint of . Let the perpendicular bisector of intersect the line at , and let the perpendicular bisector of intersect the lines and at and , respectively. We call the pair interesting, if the quadrilateral is cyclic. Suppose that the pairs and are interesting. Prove that
令 为固定锐角三角形。考虑分别位于 和 边上的一些点 和,并令 为 的中点。令 的垂直平分线与线 相交于,并让 的垂直平分线分别与线 和 相交于 和。如果四边形 是循环的,我们称 为有趣的对。假设 和 是有趣的。证明
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。2014 年 IMO Shortlist G6 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?