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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G5 · geometry

2017 IMO Shortlist G5

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 2017 G5 geometry

Let ABCC1B1A1A B C C_{1} B_{1} A_{1} be a convex hexagon such that AB=BCA B=B C, and suppose that the line segments AA1,BB1A A_{1}, B B_{1}, and CC1C C_{1} have the same perpendicular bisector. Let the diagonals AC1A C_{1} and A1CA_{1} C meet at DD, and denote by ω\omega the circle ABCA B C. Let ω\omega intersect the circle A1BC1A_{1} B C_{1} again at EBE \neq B. Prove that the lines BB1B B_{1} and DED E intersect on ω\omega. (Ukraine)

ABCC1B1A1A B C C_{1} B_{1} A_{1} 为凸六边形,使得AB=BCA B=B C,并假设线段AA1BB1A A_{1}、B B_{1}CC1C C_{1} 具有相同的垂直平分线。设对角线AC1A C_{1}A1CA_{1} C 交于DD,并用ω\omega 表示圆ABCA B C。让ω\omega 再次与圆A1BC1A_{1} B C_{1} 相交于EBE \neq B。证明线 BB1B B_{1}DED E 相交于 ω\omega。 (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。2017 年 IMO Shortlist G5 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?