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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G3 · geometry

2007 IMO Shortlist G3

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 2007 G3 geometry

The diagonals of a trapezoid ABCDA B C D intersect at point PP. Point QQ lies between the parallel lines BCB C and ADA D such that AQD=CQB\angle A Q D=\angle C Q B, and line CDC D separates points PP and QQ. Prove that BQP=DAQ\angle B Q P=\angle D A Q. (Ukraine)

梯形 ABCDA B C D 的对角线相交于点 PP。点 QQ 位于平行线 BCB CADA D 之间,使得 AQD=CQB\angle A Q D=\angle C Q B,并且线 CDC D 将点 PPQQ 分开。证明BQP=DAQ\angle B Q P=\angle D A Q。 (乌克兰)

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。2007 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?