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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G6 · geometry

2022 IMO Shortlist G6

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 2022 G6 geometry

In an acute-angled triangle ABCA B C, point HH is the foot of the altitude from AA. Let PP be a moving point such that the bisectors kk and \ell of angles PBCP B C and PCBP C B, respectively, intersect each other on the line segment AHA H. Let kk and ACA C meet at EE, let \ell and ABA B meet at FF, and let EFE F and AHA H meet at QQ. Prove that, as PP varies, the line PQP Q passes through a fixed point. (Iran)

在锐角三角形 ABCA B C 中,点 HH 是从 AA 开始的高度的底脚。设PP为移动点,使得角PBCP B CPCBP C B的平分线kk\ell分别在线段AHA H上彼此相交。让kkACA CEE相遇,让\ellABA BFF相遇,让EFE FAHA HQQ相遇。证明,当 PP 变化时,线 PQP Q 通过一个固定点。 (伊朗)

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。2022 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?