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第1题

设三角形 ABCABC 满足 ∠A<60∘\angle A<60^\circ。设 XX 和 YY 分别为边 ABAB 和 ACAC 上的点,且满足 CA+AX=CB+BXCA+AX=CB+BX 及 BA+AY=BC+CYBA+AY=BC+CY。设平面上的点 PP 使直线 PXPX 和 PYPY 分别垂直于 ABAB 和 ACAC。证明 ∠BPC<120∘\angle BPC<120^\circ。
第 4/5 步:比较两个圆
I lies inside (BOC),P lies outside (BOC)I\text{ lies inside }(BOC),\quad P\text{ lies outside }(BOC)
详细分析

O 与 I 在 BC 同侧,且角 BIC 大于角 BOC,所以 I 在等腰三角形 BOC 的外接圆内。由于 O 是 IP 的中点,P 是 I 关于 O 的对称点,因此 P 在该圆外且与 O 位于 BC 同侧,正如官方解法所述。