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番外 · 题谱 · 2008 · P16

2008 IMO Shortlist G3

几何 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2008 G3 geometry

Let ABCDA B C D be a convex quadrilateral and let PP and QQ be points in ABCDA B C D such that PQDAP Q D A and QPBCQ P B C are cyclic quadrilaterals. Suppose that there exists a point EE on the line segment PQP Q such that PAE=QDE\angle P A E=\angle Q D E and PBE=QCE\angle P B E=\angle Q C E. Show that the quadrilateral ABCDA B C D is cyclic.

ABCDA B C D 为凸四边形,并令PPQQABCDA B C D 中的点,使得PQDAP Q D AQPBCQ P B C 为循环四边形。假设线段PQP Q 上存在点EE,使得PAE=QDE\angle P A E=\angle Q D EPBE=QCE\angle P B E=\angle Q C E。证明四边形 ABCDA B C D 是循环的。

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。2008 年 IMO Shortlist G3 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?