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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G4 · geometry

2017 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 2017 G4 geometry

In triangle ABCA B C, let ω\omega be the excircle opposite AA. Let D,ED, E, and FF be the points where ω\omega is tangent to lines BC,CAB C, C A, and ABA B, respectively. The circle AEFA E F intersects line BCB C at PP and QQ. Let MM be the midpoint of ADA D. Prove that the circle MPQM P Q is tangent to ω\omega. (Denmark)

在三角形 ABCA B C 中,设 ω\omega 为与 AA 相对的外圆。令 DED、EFF 分别为 ω\omega 与线 BCCAB C、C AABA B 相切的点。圆 AEFA E F 与线 BCB C 相交于 PPQQ。令 MMADA D 的中点。证明圆 MPQM P Qω\omega 相切。 (丹麦)

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 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?