1998 AIME 第 12 题
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12.
设 为等边三角形,、 和 分别为 、 和 的中点。存在点 、 和 ,分别在 、 和 上,满足 在 上, 在 上,且 在 上。三角形 的面积与三角形 的面积之比为 ,其中 、 和 是整数,且 不被任何质数的平方整除。求 ?
Let be equilateral, and and be the midpoints of and respectively. There exist points and on and respectively, with the property that is on is on and is on The ratio of the area of triangle to the area of triangle is where and are integers, and is not divisible by the square of any prime. What is
答案:83
解答:
取 , , ,于是 , , 。 , , , 。 ; ;
绕中心 的 旋转把 ,且把 ,因此可取对称构型 ,,; 。
这个旋转会把“ 在 上”的条件变成另外两个条件,所以只需令 , , 共线。 此时 , ,向量 与 的叉积是 的倍数,所以 ,且 。 两个三角形都是等边三角形,且中心同为 ,所以面积比为 。 利用 ,
因此 所以 ,,,且 。
Place so Write and where Computing the three two-dimensional cross products, the collinearities and give, respectively,
Let The equations say and so Hence and positivity gives The equations then force call this common value Thus the desired configuration really is the symmetric one, rather than merely being assumed to be.
With and both triangles are equilateral with center Therefore the area ratio is Using
Hence so and
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