2017 AIME II 第 3 题
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3.
一个三角形的顶点为 、 和 。在三角形内随机选一点,它到顶点 的距离比到顶点 和顶点 的距离都近的概率可写成 ,其中 和 是互质的正整数。求 。
A triangle has vertices and The probability that a randomly chosen point inside the triangle is closer to vertex than to either vertex or vertex can be written as where and are relatively prime positive integers. Find
答案:409
解答:
到 比到 更近的点位于 的垂直平分线右侧,即直线 的右侧。到 比到 更近的点位于 的垂直平分线下方。这条线经过中点 ,斜率为 (边 的斜率 的负倒数),所以方程是 。
在三角形内部,有利区域是一个四边形,其顶点为 、、 的中点 ,以及两条垂直平分线的交点 。沿 到 的线段把它分成两块,面积为
整个三角形面积为 ,所以概率为 ,从而 。
The points closer to than to lie to the right of the perpendicular bisector of the line The points closer to than to lie below the perpendicular bisector of which passes through the midpoint with slope (the negative reciprocal of the slope of ): the line
Inside the triangle, the favorable region is the quadrilateral with vertices the midpoint of and where the two bisectors meet. Splitting it along the segment from to its area is
The triangle has area so the probability is and
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