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 and be distinct points on circle , and let denote the tangent line to at . Point is the reflection of with respect to . A point is chosen on the smaller arc of so that the circumcircle of triangle intersects at two different points. Denote by the common point of and that is closest to . Line meets again at . Show that is tangent to . (Luxembourg)
令 和 为圆 上的不同点,并令 表示 处 的切线。点是相对于的反射。在 的较小圆弧 上选择一个点,使得三角形 的外接圆 在两个不同的点处与 相交。 表示最接近 的 和 的公共点。 线在 再次与 相遇。证明 与 相切。 (卢森堡)
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。2017 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?