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番外 · 题谱 · 2010 · P20

2010 IMO Shortlist G5

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 2010 G5 geometry

Let ABCDEA B C D E be a convex pentagon such that BCAE,AB=BC+AEB C \| A E, A B=B C+A E, and ABC=\angle A B C= CDE\angle C D E. Let MM be the midpoint of CEC E, and let OO be the circumcenter of triangle BCDB C D. Given that DMO=90\angle D M O=90^{\circ}, prove that 2BDA=CDE2 \angle B D A=\angle C D E. (Ukraine)

ABCDEA B C D E 为凸五边形,使得 BCAEAB=BC+AEB C \| A E、A B=B C+A EABC=\angle A B C= CDE\angle C D E。设MMCEC E的中点,设OO为三角形BCDB C D的外心。给定DMO=90\angle D M O=90^{\circ},证明2BDA=CDE2 \angle B D A=\angle C D E。 (乌克兰)

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。2010 年 IMO Shortlist G5 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?