2013 AIME II Problem 13
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13.
In and point is on so that Let be the midpoint of Given that and the area of can be expressed in the form where and are positive integers and is not divisible by the square of any prime. Find
Answer: 10
Small Hint:
Set and then and the law of cosines in triangle gives in terms of and
Big Hint:
and are medians of triangles and to side the median formula gives two equations in and
Solution:
Let and so and (drop the altitude from to the midpoint of ). The law of cosines in triangle gives
Both and are medians to in triangles and respectively. The median formula gives From the second equation substituting into the first gives so and then
The altitude from has length so the area is and
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