2003 AIME II 第 6 题
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6.
在 中,, , ,点 是三条中线的交点。 点 , , 分别是 , , 关于 旋转 后的像。 求三角形 和 所围成的两个区域的并集面积。
In and point is the intersection of the medians. Points and are the images of and respectively, after a rotation about What is the area of the union of the two regions enclosed by the triangles and
答案:112
解答:
旋转把每条直线变成一条平行直线,因此 与 全等,且对应边平行。把 看作水平,设 到它的高为 。重心 的高度为 ,所以 是 关于 的对称点,其高度为 ,在线 的另一侧,而 和 的高度为 。
因此直线 从 中切下 处的角:切线平行于 ,该角的高 是整个三角形高 的三分之一,所以该角的相似比为 ,面积为 。 的每一边都发生同样的情况,这三个角正好是 在 外面的部分。因此并集面积为
由海伦公式,, , 所以并集面积为 。
A rotation takes each line to a parallel line, so is congruent to with parallel sides. View as horizontal and let be the height of above it. The centroid is at height so the reflection of through is at height on the far side of line while and are at height
Line therefore slices off the corner of at the cut is parallel to and the corner's height is one third of the triangle's full height so the corner is similar with ratio and has area The same happens at each side of and these three corners are exactly the part of outside Hence the union has area
By Heron's formula with so the union has area
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