灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G3 · geometry

2020 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 2020 G3 geometry

Let ABCDA B C D be a convex quadrilateral with ABC>90,CDA>90\angle A B C>90^{\circ}, \angle C D A>90^{\circ}, and DAB=BCD\angle D A B=\angle B C D. Denote by EE and FF the reflections of AA in lines BCB C and CDC D, respectively. Suppose that the segments AEA E and AFA F meet the line BDB D at KK and LL, respectively. Prove that the circumcircles of triangles BEKB E K and DFLD F L are tangent to each other. (Slovakia)

ABCDA B C D 为凸四边形,且 ABC>90CDA>90\angle A B C>90^{\circ}、\angle C D A>90^{\circ}DAB=BCD\angle D A B=\angle B C DEEFF 分别表示 AABCB CCDC D 行中的反射。假设线段AEA EAFA F 分别在KKLL 处与线BDB D 相交。证明三角形 BEKB E KDFLD F L 的外接圆彼此相切。 (斯洛伐克)

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。2020 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?