灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / G2 · geometry

2024 IMO Shortlist G2

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。 PDF:https://www.imo-official.org/problems/IMO2024SL.pdf。

IMO Shortlist 2024 G2 geometry

Let ABCABC be a triangle with AB<AC<BCAB<AC<BC, incentre II and incircle ω\omega. Let XX be the point in the interior of side BCBC such that the line through XX parallel to ACAC is tangent to ω\omega. Similarly, let YY be the point in the interior of side BCBC such that the line through YY parallel to ABAB is tangent to ω\omega. Let AIAI intersect the circumcircle of triangle ABCABC again at PAP\ne A. Let KK and LL be the midpoints of ABAB and ACAC, respectively.

Prove that KIL+YPX=180\angle KIL+\angle YPX=180^\circ.

ABCABC 为三角形,满足 AB<AC<BCAB<AC<BC,其内心为 II,内切圆为 ω\omega。设 XX 为边 BCBC 内部一点,使得过 XX 且平行于 ACAC 的直线与 ω\omega 相切。类似地,设 YY 为边 BCBC 内部一点,使得过 YY 且平行于 ABAB 的直线与 ω\omega 相切。设 AIAI 与三角形 ABCABC 的外接圆再次交于 PAP\ne A。设 K,LK,L 分别为 AB,ACAB,AC 的中点。

证明 KIL+YPX=180\angle KIL+\angle YPX=180^\circ

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。2024 年 IMO Shortlist G2 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?