2010 AIME II 第 9 题
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9.
设 是正六边形。令 ,,,,, 分别为边 ,,,,, 的中点。线段 ,, ,,, 围成一个较小的正六边形。若较小六边形面积与 面积之比写成最简分数 ,其中 和 是互质正整数, 求 。
Let be a regular hexagon. Let and be the midpoints of sides and respectively. The segments and bound a smaller regular hexagon. Let the ratio of the area of the smaller hexagon to the area of be expressed as a fraction where and are relatively prime positive integers. Find
答案:11
解答:
将六边形中心放在原点,外接圆半径为 :, , ,且 。于是 , 。旋转 会置换这六条线段, 所以较小六边形是正六边形且与原六边形同心,面积比等于中心到顶点距离之比的平方。
一个顶点是 和 的交点。直线 为 ,直线 为 。代入得 ,所以 ,。
该顶点到中心的距离平方为 ,而 到中心距离为 。面积比为 ,所以 。
Center the hexagon at the origin with circumradius and Then and Rotation by permutes the six segments, so the smaller hexagon is regular and concentric, and the area ratio is the square of the ratio of distances from the center to a vertex.
One vertex is the intersection of and Line is and line is Substituting gives so and
That vertex has squared distance from the center, while is at distance The ratio of areas is and
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