灯下 登录
番外 · 题谱 · 2014 · P3

2014 IMO 第 3 题

几何 · P3/P6 · 超难题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/2014/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2014 P3 geometry

Convex quadrilateral ABCDA B C D has ABC=CDA=90\angle A B C = \angle C D A = 90^{\circ} . Point HH is the foot of the perpendicular from AA to BD\overline{{B D}} . Points SS and TT lie on sides ABA B and ADA D , respectively, such that HH lies inside triangle SCTS C T and

CHSCSB=90,THCDTC=90.\angle C H S - \angle C S B = 90^{\circ},\quad \angle T H C - \angle D T C = 90^{\circ}.

Prove that line BDB D is tangent to the circumcircle of triangle TSHT S H

凸四边形 ABCDA B C DABC=CDA=90\angle A B C = \angle C D A = 90^{\circ} 。点 HH 是从 AABD\overline{{B D}} 的垂线的底部。点 SSTT 分别位于边 ABA BADA D 上,使得 HH 位于三角形 SCTS C T 内,并且

CHSCSB=90,THCDTC=90.\angle C H S - \angle C S B = 90^{\circ},\quad \angle T H C - \angle D T C = 90^{\circ}.

证明线 BDB D 与三角形 TSHT S H 的外接圆相切

提示 1

先标出所有固定量和会变化的点。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成一个标准定理或一个可构造的辅助点。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 2014 年第 3 题归入 geometry:几何结构题:先画出关键点线圆,寻找相似、角追、幂、面积或仿射变换中最稳定的量。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P3 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。