灯下 登录

1999 USAMO 第 6 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 1999 P6 geometry

Let ABCDABCD be an isosceles trapezoid with ABCDAB \parallel CD. The inscribed circle ω\omega of triangle BCDBCD meets CDCD at EE. Let FF be a point on the (internal) angle bisector of DAC\angle DAC such that EFCDEF \perp CD. Let the circumscribed circle of triangle ACFACF meet line CDCD at CC and GG. Prove that the triangle AFGAFG is isosceles.

ABCDABCDAB\平CDAB \平行CD 的等腰梯形。三角形BCDBCD的内接圆ω\omegaEE处与CDCD相交。令 FFDAC\angle DAC 的(内部)角平分线上的点,使得 EFCDEF \perp CD。让三角形ACFACF的外接圆在CCGG处与线CDCD相交。证明三角形 AFGAFG 是等腰三角形。

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。1999 年 USAMO P6 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?