2002 AIME II 第 14 题
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14.
三角形 的周长为 ,且角 是直角。画一个半径为 的圆,圆心 在 上,并且该圆与 和 相切。已知 ,其中 和 是互质的正整数。求 。
The perimeter of triangle is and angle is a right angle. A circle of radius with center on is drawn so that it is tangent to and Given that where and are relatively prime positive integers, find
小提示:
该圆与 恰好相切于 ,所以从 引出的两条切线给出 ,其中 是 上的切点。
The circle touches at itself, so the tangents from give where is the tangency point on
大提示:
直角三角形 与 相似,而小三角形的周长是 ;比较周长比例得到只含 的方程。
Right triangles and are similar, and the small one’s perimeter is comparing perimeter ratios gives an equation in alone
解答:
设 为圆与 的切点。因为 ,且 在 上,圆心到直线 的距离为 ,所以圆恰好与 相切于点 。由从 引出的两条切线相等,得 。直角三角形 和 (直角分别在 和 )共有角 ,所以相似,比例为 。
小三角形的周长为 。又因为 ,相似三角形的周长比等于相似比,因此 。化简得 ,所以 。
相似比为 ,所以 。由周长得 ,且 ,于是 ,解得 ,所以 。因此 。
Let be the point where the circle touches Since and lies on at a distance from line equal to the circle is tangent to at itself, so the two tangents from give Right triangles and (right angles at and ) share angle so they are similar with ratio
The small triangle’s perimeter is and since Perimeters of similar triangles are in the ratio of similarity, so which simplifies to Thus
The ratio of similarity is then so From the perimeter, and so giving and Hence
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