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番外 · 闲灯 / 国际数学奥林匹克 / P4 · combinatorics

2017 IMO 第 4 题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/2017/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2017 P4 combinatorics

Let RR and SS be different points on a circle Ω\Omega such that RS\overline{RS} is not a diameter. Let \ell be the tangent line to Ω\Omega at RR . Point TT is such that SS is the midpoint of RT\overline{RT} . Point JJ is chosen on minor arc RSRS of Ω\Omega so that the circumcircle Γ\Gamma of triangle JSTJST intersects \ell at two distinct points. Let AA be the common point of Γ\Gamma and \ell closer to RR . Line AJAJ meets Ω\Omega again at KK . Prove that line KTKT is tangent to Γ\Gamma .

RRSS 为圆Ω\Omega 上的不同点,使得RS\overline{RS} 不是直径。设 \ellΩ\OmegaRR 处的切线。点 TT 使得 SSRT\overline{RT} 的中点。点 JJ 选择在 Ω\Omega 的短弧 RSRS 上,以便三角形 JSTJST 的外接圆 Γ\Gamma 在两个不同的点处与 \ell 相交。令 AAΓ\Gamma\ell 的公共点,更接近于 RRAJAJ 线在 KK 处再次与 Ω\Omega 相遇。证明线 KTKTΓ\Gamma 相切。

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

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 2017 年第 4 题归入 combinatorics:组合结构题:先把对象翻成集合、图、排列或计数过程,抓住不变量、极端对象和双计数入口。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P4 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。