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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P4 · combinatorics

1997 CMO 第 4 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1997 P4 combinatorics

Consider a cyclic quadrilateral ABCDABCD . The extensions of its sides AB,DCAB,DC meet at the point PP and the extensions of its sides AD,BCAD,BC meet at the point QQ . Suppose QE,QF\quad QE,QF are tangents to the circumcircle of quadrilateral ABCDABCD at E,FE,F respectively. Show that P,E,FP,E,F are collinear.

考虑一个循环四边形 ABCDABCD 。其边 AB,DCAB,DC 的延伸在点 PP 处相交,其边 AD,BCAD,BC 的延伸在点 QQ 处相交。假设QE,QF\quad QE,QF分别与四边形ABCDABCD的外接圆在E,FE,F处相切。证明 P,E,FP,E,F 共线。

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

完整解答

题面已直接收录。先把 1997 年 CMO 第 4 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。