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1989 USAMO 第 4 题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1989 P4 geometry

Let ABCABC be an acute-angled triangle whose side lengths satisfy the inequalities AB<AC<BCAB < AC < BC. If point II is the center of the inscribed circle of triangle ABCABC and point OO is the center of the circumscribed circle, prove that line IOIO intersects segments ABAB and BCBC.

ABCABC 为锐角三角形,其边长满足不等式 AB<AC<BCAB < AC < BC。设II为三角形ABCABC的内切圆圆心,OO为外接圆圆心,证明直线IOIO与线段ABABBCBC相交。

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。1989 年 USAMO P4 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?