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。 PDF:https://www.imo-official.org/problems/IMO2024SL.pdf。
Let be a convex pentagon and let be the midpoint of . Suppose that segment is tangent to the circumcircle of triangle at and that lies on the circumcircles of triangles and . Lines and intersect at , and lines and intersect at . Points and lie on line so that .
Prove that lines , , and are concurrent.
设 为凸五边形, 为 的中点。假设线段 在 处与三角形 的外接圆相切,且点 同时位于三角形 和 的外接圆上。直线 与 交于 ,直线 与 交于 。点 位于直线 上,并满足 。
证明直线 、、 共点。
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。2024 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?