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2024 CMO 第 5 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 2024 P5 algebra

In acute ABC\triangle {ABC} , K{K} is on the extention of segment BCBC . P,QP, Q are two points such that KPAB,BK=BPKP \parallel AB, BK=BP and KQAC,CK=CQKQ\parallel AC, CK=CQ . The circumcircle of KPQ\triangle KPQ intersects AKAK again at T{T} . Prove that:
(1) BTC+APB=CQA\angle BTC+\angle APB=\angle CQA .
(2) APBTCQ=AQCTBPAP \cdot BT \cdot CQ=AQ \cdot CT \cdot BP .

Proposed by *Yijie He* and *Yijuan Yao*

在锐角 ABC\triangle {ABC} 中,K{K} 位于线段 BCBC 的延长线上。 P,QP, Q 是两个点,使得 KPAB,BK=BPKP \parallel AB, BK=BPKQAC,CK=CQKQ\parallel AC, CK=CQKPQ\triangle KPQ 的外接圆再次与 AKAK 相交于 T{T} 。证明:

(1) BTC+APB=CQA\angle BTC+\angle APB=\angle CQA

(2) APBTCQ=AQCTBPAP \cdot BT \cdot CQ=AQ \cdot CT \cdot BP

由 *Yijie He* 和 *Yijuan Yao* 提议

提示 1

先说出现象:哪些量会变,哪些约束不会变。

提示 2

找守恒量、相似关系、平衡条件或不变量,不急着代公式。

提示 3

把物理图景或谜题结构翻成一个最小方程组,再处理边界情况。

完整解答

题面已直接收录。先把 2024 年 CMO 第 5 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。

这类题最怕一上来套公式。先把图景或语言条件说清楚,答案通常会少绕很多路。