灯下 登录
番外 · 题谱 · 2021 · P4

2021 IMO 第 4 题

组合 · P1/P4 · 起手题

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/2021/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2021 P4 combinatorics

Let Γ\Gamma be a circle with center II , and ABCDABCD a convex quadrilateral such that each of the segments ABAB , BCBC , CDCD and DADA is tangent to Γ\Gamma . Let Ω\Omega be the circumcircle of the triangle AICAIC . The extension of BABA beyond AA meets Ω\Omega at XX , and the extension of BCBC beyond CC meets Ω\Omega at ZZ . The extensions of ADAD and CDCD beyond DD meet Ω\Omega at YY and TT , respectively. Prove that

AD+DT+TX+XA=CD+DY+YZ+ZC.AD + DT + TX + XA = CD + DY + YZ + ZC.

令 Γ\Gamma 为以 II 为圆心的圆,ABCDABCD 为凸四边形,使得每个线段 ABAB 、 BCBC 、 CDCD 和 DADA 均与 Γ\Gamma 相切。设 Ω\Omega 为三角形 AICAIC 的外接圆。 BABA 超出 AA 的扩展在 XX 处与 Ω\Omega 相交,而 BCBC 超出 CC 的扩展在 ZZ 处与 Ω\Omega 相交。 ADAD 和 CDCD 超出 DD 的扩展分别在 YY 和 TT 处与 Ω\Omega 相交。证明

AD+DT+TX+XA=CD+DY+YZ+ZC。AD + DT + TX + XA = CD + DY + YZ + ZC。

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

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 2021 年第 4 题归入 combinatorics:组合结构题:先把对象翻成集合、图、排列或计数过程,抓住不变量、极端对象和双计数入口。 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。P4 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。