比較難的一道IMO幾何題

IMO考試分兩天進行總計考六題,每天考三題,每天的考試時間為4個半小時,通常最難的題目為第六題,而以幾何題作為第六題的情況比較少見,IMO2011年的第6題,全對的似乎只有兩人,中國國家隊的最高分,也在此題上丟了4分(滿分7分)。發到這裡,給喜歡用數學難題消磨時光的人做做看吧。

題目

Г是銳角三角形ABC內接圓,l是Г的切線,分別以BC,CA,AB為對稱軸反射l得到la,lb,lc試證明:la,lb,lc圍成的三角形的外接圓心與Г相切。(IMO2011第6題)。

解答

先證明引理:平面上兩條直線k1,k2的夾角∠,l是另外一條與k1,k2不平行的直線直線,分別以k1,k2為反射軸反射l得到l1,l2則有:

比較難的一道IMO幾何題

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證明:如圖

比較難的一道IMO幾何題

所以

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回到原來的問題

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由引理可知:

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所以A,Q,B,C共圓,這樣A,B,C,I,Q,P都在⊙Г上。由P,P’關於BC對稱可知

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