2008 AIME II 第 5 题

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5.

在梯形 ABCDABCD 中,BC‾∥AD‾\overline{BC} \parallel \overline{AD},且 BC=1000BC = 1000,AD=2008AD = 2008。已知 ∠A=37∘\angle A = 37^\circ,∠D=53∘\angle D = 53^\circ,并且 MM 和 NN 分别是 BC‾\overline{BC} 和 AD‾\overline{AD} 的中点。求 MNMN 的长度。

In trapezoid ABCDABCD with BC‾∥AD‾,\overline{BC} \parallel \overline{AD}, let BC=1000BC = 1000 and AD=2008.AD = 2008. Let ∠A=37∘,\angle A = 37^\circ, ∠D=53∘,\angle D = 53^\circ, and MM and NN be the midpoints of BC‾\overline{BC} and AD‾,\overline{AD}, respectively. Find the length MN.MN.

答案:504
知识点:梯形直角三角形中线(几何)位似
难度评级:2480
小提示:

延长腰 ABAB 和 DCDC 交于 EE;因为 37∘+53∘=90∘37^\circ + 53^\circ = 90^\circ,点 EE 处的角是直角

Extend the legs ABAB and DCDC to meet at E;E; since 37∘+53∘=90∘,37^\circ + 53^\circ = 90^\circ, the angle at EE is right

大提示:

直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,并且 EE、MM、NN 共线

The median to the hypotenuse of a right triangle is half the hypotenuse, and E,E, M,M, NN are collinear

解答:

延长 AB‾\overline{AB} 和 DC‾\overline{DC},使它们交于点 EE。由于 ∠A+∠D=37∘+53∘=90∘\angle A + \angle D = 37^\circ + 53^\circ = 90^\circ,三角形 EADEAD 在 EE 处为直角。又因为 BC‾∥AD‾\overline{BC} \parallel \overline{AD},三角形 EBCEBC 是三角形 EADEAD 在以 EE 为中心的位似变换下的像,所以中点 MM(位于 BC‾\overline{BC} 上)对应于中点 NN(位于 AD‾\overline{AD} 上);特别地,EE、MM、NN 共线。

直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,所以 EN=20082=1004EN = \frac{2008}{2} = 1004,且 EM=10002=500EM = \frac{1000}{2} = 500。因此 MN=EN−EM=1004−500=504。 \begin{aligned} MN &= EN - EM \\ &= 1004 - 500 = 504 \end{aligned}\text{。}

Extend legs AB‾\overline{AB} and DC‾\overline{DC} until they meet at a point E.E. Since ∠A+∠D=37∘+53∘=90∘,\angle A + \angle D = 37^\circ + 53^\circ = 90^\circ, triangle EADEAD has a right angle at E.E. Because BC‾∥AD‾,\overline{BC} \parallel \overline{AD}, triangle EBCEBC is the image of triangle EADEAD under a homothety centered at E,E, so the midpoint MM of BC‾\overline{BC} maps to the midpoint NN of AD‾;\overline{AD}; in particular E,E, M,M, and NN are collinear.

The median to the hypotenuse of a right triangle is half the hypotenuse, so EN=20082=1004EN = \frac{2008}{2} = 1004 and EM=10002=500.EM = \frac{1000}{2} = 500. Therefore MN=EN−EM=1004−500=504. \begin{aligned} MN &= EN - EM \\ &= 1004 - 500 = 504. \end{aligned}

第 4 题#4
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