Question

En $\triangle{ABC},$ $\angle{C} = 90^{\circ}$ y $AB = 12.$ Se construyen los cuadrados $ABXY$ y $ACWZ$ fuera del triángulo. Los puntos $X, Y, Z,$ y $W$ están sobre un círculo. ¿Cuál es el perímetro del triángulo?

In $\triangle{ABC},$ $\angle{C} = 90^{\circ}$ and $AB = 12.$ Squares $ABXY$ and $ACWZ$ are constructed outside of the triangle. The points $X, Y, Z,$ and $W$ lie on a circle. What is the perimeter of the triangle?

$12+9\sqrt{3}$

$18+6\sqrt{3}$

$12+12\sqrt{2}$

$30$

$32$

Respuesta: C

Conceptos:circunferencia circunscrita, circuncentro y circunradio triángulo rectángulo mediatriz

Nivel de dificultad: 2010

Solución:

El centro del círculo que pasa por $X,Y,Z,W$ está sobre las mediatrices de $XY$ y $ZW$ . Estas son también las mediatrices de $AB$ y $AC$ , así que el mismo punto es el circuncentro del triángulo rectángulo $ABC$ .

Por lo tanto el centro es el punto medio $O$ de la hipotenusa $AB$ , así que $OA=OB=OC=6$ . Sea $a=\frac12BC$ y $b=\frac12CA$ . Entonces $a^2+b^2=6^2$ .

Del cuadrado sobre $AB$ , $OX^2=6^2+12^2=180$ . Del cuadrado sobre $AC$ , el radio correspondiente también da $OW^2=b^2+(a+2b)^2$ . Por lo tanto Junto con $a^2+b^2=36$ , esto da $a=b=3\sqrt{2}$ . $b(a+b)=36$ $a^2+b^2=36$ $ab=a^2$ $a>0$ $b^2+(a+2b)^2=180.$

Así $AC=BC=6\sqrt{2}$ , y el perímetro es $12+12\sqrt{2}$ .

Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

The center of the circle through $X,Y,Z,W$ lies on the perpendicular bisectors of $XY$ and $ZW$ . These are also the perpendicular bisectors of $AB$ and $AC$ , so the same point is the circumcenter of right triangle $ABC$ .

Therefore the center is the midpoint $O$ of hypotenuse $AB$ , so $OA=OB=OC=6$ . Let $a=\frac12BC$ and $b=\frac12CA$ . Then $a^2+b^2=6^2$ .

From the square on $AB$ , $OX^2=6^2+12^2=180$ . From the square on $AC$ , the corresponding radius also gives $OW^2=b^2+(a+2b)^2$ . Hence $b^2+(a+2b)^2=180.$ Subtracting $a^2+b^2=36$ from this equation gives $b(a+b)=36$ . But $a^2+b^2=36$ as well, so $ab=a^2$ . Since $a>0$ , we get $a=b=3\sqrt{2}$ .

Thus $AC=BC=6\sqrt{2}$ , and the perimeter is $12+12\sqrt{2}$ .

Thus, the correct answer is C.

2015 AMC 10B Problema 19

Respuesta: C

Nivel de dificultad: 2010

Solución:

El Problema 19 en otros años