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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G4 · geometry

2007 IMO Shortlist G4

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 G4 geometry

Consider five points A,B,C,D,EA, B, C, D, E such that ABCDA B C D is a parallelogram and BCEDB C E D is a cyclic quadrilateral. Let \ell be a line passing through AA, and let \ell intersect segment DCD C and line BCB C at points FF and GG, respectively. Suppose that EF=EG=ECE F=E G=E C. Prove that \ell is the bisector of angle DABD A B. (Luxembourg)

考虑五个点 ABCDEA、B、C、D、E,使得 ABCDA B C D 是平行四边形,BCEDB C E D 是循环四边形。设\ell为穿过AA的直线,并令\ell与线段DCD C和线BCB C分别相交于点FFGG。假设EF=EG=ECEF=EG=E C。证明\ell是角DABD A B的平分线。 (卢森堡)

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 G4 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?