2002 AIME II 第 15 题
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15.
圆 和 相交于两点,其中一点是 ,并且两圆半径的乘积为 -轴和直线 (其中 )都与两个圆相切。已知 可写成 的形式,其中 、、 是正整数, 不被任何素数的平方整除,且 与 互质。求
Circles and intersect at two points, one of which is and the product of their radii is The -axis and the line where are tangent to both circles. It is given that can be written in the form where and are positive integers, is not divisible by the square of any prime, and and are relatively prime. Find
答案:282
解答:
两个圆都与 -轴和 相切,所以两个圆心都在第一象限中这两条直线夹角的角平分线上。若该角平分线与 -轴的夹角为 ,则 ,并且每个圆心形如 ,半径为 (即到 -轴的距离)。
因为 在每个圆上, ,展开得 和 都满足同一个二次方程,所以由韦达定理 于是 ,所以 ,且
最后, 所以 。
Both circles are tangent to the -axis and to so both centers lie on the bisector of the first-quadrant angle between those lines. If the bisector makes angle with the -axis, then and each center has the form with radius (its distance to the -axis).
Since lies on each circle, which expands to Both and satisfy this one quadratic, so by Vieta's formulas Then so and
Finally, so
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