2016 AIME I 第 15 题
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15.
圆 和 交于点 和 。直线 分别在 和 处与 和 相切,且直线 离点 比离点 更近。圆 经过 和 ,并再次与 交于 ,再次与 交于 。三点 、、 共线,,,且 。求 。
Circles and intersect at points and Line is tangent to and at and respectively, with line closer to point than to Circle passes through and intersecting again at and intersecting again at The three points are collinear, and Find
答案:270
解答:
直线 是 和 的根轴,直线 是 和 的根轴,直线 是 和 的根轴,所以三条直线交于根心 。(它们不能平行:否则会迫使构型对称并得到 。)令 点 对每个圆的幂给出 ,所以 是 的中点,且 在 与 。 之间。
因为 共圆,,因为 共圆, ;由于 , , 共线,这两个角相加为 ,所以 共圆。点 处的切线-弦角给出 ,所以 ,对称地, 。因此 是平行四边形,并且由于 是对角线 的中点,它也是 : 的中点:因此 。另外,,并且(由点 处的切线-弦角) ,所以三角形 和 相似,得到 。
合并这些结论, 等于 。
Line is the radical axis of and line that of and and line that of and so the three lines meet at the radical center (They cannot be parallel: that would force a symmetric configuration with ) Let The power of with respect to each circle gives so is the midpoint of with between and
Since is cyclic, and since is cyclic, as are collinear these add to so is cyclic. The tangent-chord angle at gives so and symmetrically Hence is a parallelogram, and since is the midpoint of diagonal it is also the midpoint of therefore Moreover and (by the tangent-chord angle at ) so triangles and are similar, giving
Putting it together, which equals
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