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2025 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 2025 P4 geometry

Let HH be the orthocenter of acute triangle ABCABC, let FF be the foot of the altitude from CC to ABAB, and let PP be the reflection of HH across BCBC. Suppose that the circumcircle of triangle FAPFAP intersects line BCBC at two distinct points XX and YY. Prove that CC is the midpoint of XYXY.

HH为锐角三角形ABCABC的垂心,FF为从CCABAB的高度的底脚,PPHHBCBC上的镜像。假设三角形 FAPFAP 的外接圆与线 BCBC 相交于两个不同的点 XXYY。证明CCXYXY的中点。

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。2025 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?