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2024 USAMO 第 5 题

题面据 USAMO 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。

USAMO 2024 P5 geometry

Point DD is selected inside acute triangle ABCABC so that DAC=ACB\angle DAC=\angle ACB and BDC=90+BAC\angle BDC=90^\circ+\angle BAC. Point EE is chosen on ray BDBD so that AE=ECAE=EC. Let MM be the midpoint of BCBC. Show that line ABAB is tangent to the circumcircle of triangle BEMBEM.

DD选择在锐角三角形ABCABC内,使得DAC=ACB\angle DAC=\angle ACBBDC=90+BAC\angle BDC=90^\circ+\angle BAC。在射线BDBD上选择点EE,使得AE=ECAE=EC。令 MMBCBC 的中点。证明直线 ABAB 与三角形 BEMBEM 的外接圆相切。

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 USAMO P5 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?