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番外 · 题谱 · 2023 · P17

2023 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 2023 G3 geometry

Let ABCDA B C D be a cyclic quadrilateral with BAD<ADC\angle B A D<\angle A D C. Let MM be the midpoint of the arc CDC D not containing AA. Suppose there is a point PP inside ABCDA B C D such that ADB=\angle A D B= CPD\angle C P D and ADP=PCB\angle A D P=\angle P C B. Prove that lines AD,PM,BCA D, P M, B C are concurrent.

ABCDA B C D 为一个循环四边形,其中 BAD<ADC\angle B A D<\angle A D C。令 MM 为不包含 AA 的弧 CDC D 的中点。假设ABCDA B C D 内部有一个点PP,使得ADB=\angle A D B= CPD\angle C P DADP=PCB\angle A D P=\angle P C B。证明 ADPMBCA D、PM、B C 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。2023 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?