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番外 · 题谱 · 2021 · P17

2021 IMO Shortlist G1

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 2021 G1 geometry

Let ABCDA B C D be a parallelogram such that AC=BCA C=B C. A point PP is chosen on the extension of the segment ABA B beyond BB. The circumcircle of the triangle ACDA C D meets the segment PDP D again at QQ, and the circumcircle of the triangle APQA P Q meets the segment PCP C again at RR. Prove that the lines CD,AQC D, A Q, and BRB R are concurrent.

ABCDA B C D 为平行四边形,使得 AC=BCA C=B C。点 PP 选在线段 ABA B 超出 BB 的延伸线上。三角形ACDA C D 的外接圆在QQ 处再次与线段PDP D 相交,并且三角形APQA P Q 的外接圆在RR 处再次与线段PCP C 相交。证明 CDAQC D、A QBRB R 行是并发的。

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。2021 年 IMO Shortlist G1 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?