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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G4 · geometry

2016 IMO Shortlist G4

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 2016 G4 geometry

Let ABCA B C be a triangle with AB=ACBCA B=A C \neq B C and let II be its incentre. The line BIB I meets ACA C at DD, and the line through DD perpendicular to ACA C meets AIA I at EE. Prove that the reflection of II in ACA C lies on the circumcircle of triangle BDEB D E.

ABCA B C 为一个三角形,AB=ACBCA B=A C \neq B C 并令II 为其心心。线 BIB IDD 处与 ACA C 相交,并且通过 DD 垂直于 ACA C 的线在 EE 处与 AIA I 相交。证明IIACA C 中的镜像位于三角形BDEB D E 的外接圆上。

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。2016 年 IMO Shortlist G4 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?