Sea △ABC con longitudes de lado AB=5,BC=9, y CA=10. Las tangentes al circuncírculo del △ABC en B y C se intersecan en el punto D, y AD interseca al circuncírculo en P=A. La longitud de AP es igual a nm, donde m y n son enteros primos entre sí. Halla m+n.
Let △ABC have side lengths AB=5,BC=9, and CA=10. The tangents to the circumcircle of △ABC at B and C intersect at point D, and AD intersects the circumcircle at P=A. The length of AP is equal to nm, where m and n are relatively prime integers. Find m+n.
Solución:
Por el ángulo tangente-cuerda, ∠DBC=∠DCB=∠A, así que el triángulo DBC es isósceles con DB=cosABC/2. La ley de cosenos da cosA=2⋅10⋅5102+52−92=2511 y cosB=2⋅9⋅592+52−102=151, así que DB=11/259/2=22225.
Como D está en el lado opuesto de BC respecto de A,∠ABD=A+B, y cos(A+B)=2511⋅151−25614⋅15414=37511−336=−1513. La ley de cosenos en el triángulo ABD da entonces DA2=52+(22225)2+2⋅5⋅22225⋅1513=484105625,DA=22325.
La potencia de D da DP⋅DA=DB2, así que AP=DA−DADB2=DADA2−DB2=325/22(105625−50625)/484=22⋅32555000=13100, y m+n=100+13=113.
By the tangent-chord angle, ∠DBC=∠DCB=∠A, so triangle DBC is isosceles with DB=cosABC/2. The law of cosines gives cosA=2⋅10⋅5102+52−92=2511 and cosB=2⋅9⋅592+52−102=151, so DB=11/259/2=22225.
Since D lies on the opposite side of BC from A,∠ABD=A+B, and cos(A+B)=2511⋅151−25614⋅15414=37511−336=−1513. The law of cosines in triangle ABD then gives DA2=52+(22225)2+2⋅5⋅22225⋅1513=484105625,DA=22325.
The power of D gives DP⋅DA=DB2, so AP=DA−DADB2=DADA2−DB2=325/22(105625−50625)/484=22⋅32555000=13100, and m+n=100+13=113.