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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G6 · geometry

2018 IMO Shortlist G6

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 2018 G6 geometry

A convex quadrilateral ABCDA B C D satisfies ABCD=BCDAA B \cdot C D=B C \cdot D A. A point XX is chosen inside the quadrilateral so that XAB=XCD\angle X A B=\angle X C D and XBC=XDA\angle X B C=\angle X D A. Prove that AXB+\angle A X B+ CXD=180\angle C X D=180^{\circ}. (Poland)

凸四边形 ABCDA B C D 满足 ABCD=BCDAA B \cdot C D=B C \cdot D A。在四边形内部选择一个点 XX,使得 XAB=XCD\angle X A B=\angle X C DXBC=XDA\angle X B C=\angle X D A。证明 AXB+\angle A X B+ CXD=180\angle C X D=180^{\circ}。 (波兰)

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。2018 年 IMO Shortlist G6 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?