2000 AIME II 第 11 题
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11.
等腰梯形 的各顶点坐标都是整数,其中 、。该梯形没有水平边或竖直边,且 与 是唯一一组平行边。所有可能的 斜率的绝对值之和为 ,其中 和 是互质的正整数。求 。
The coordinates of the vertices of isosceles trapezoid are all integers, with and The trapezoid has no horizontal or vertical sides, and and are the only parallel sides. The sum of the absolute values of all possible slopes for is where and are relatively prime positive integers. Find
答案:131
解答:
因为所有顶点都是格点, 是整数向量,且 。所以 是 、、 之一。写 ,其中 沿 方向, 与其垂直。由于 ,向量 的垂直分量同为 ;又因两腰等长,它在 方向的分量必须为 (取 会得到平行四边形)。因此 平行于 。
去掉 (平行四边形)和 (此时 ,退化)。选择 和 会使 竖直或水平,也不允许。其余八种选择使 分别为 、、、、、、、,对应斜率为 、、、、、、、。每种都可通过把 沿 方向放在足够远的位置来实现。
这些绝对值之和为 ,所以 。
Since all vertices are lattice points, is an integer vector with so is one of Write where points along and is perpendicular. Because the vector has the same perpendicular component and the equal leg lengths force its -component to be (the value gives a parallelogram). Hence is parallel to
Discard (parallelogram) and (then degenerate). The choices and make vertical or horizontal, which is forbidden. The remaining eight choices give equal to with slopes each is realizable by placing suitably far along
The sum of the absolute values is so
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