2019 AIME I 第 13 题
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13.
三角形 的边长为 、、 点 和 在射线 上,且 点 是 与 的外接圆的一个交点,并满足 、。则 可以表示为 ,其中 、、、 为正整数, 与 互质,且 不被任何质数的平方整除。求 。
Triangle has side lengths and Points and are on ray with The point is a point of intersection of the circumcircles of and satisfying and Then can be expressed as where and are positive integers such that and are relatively prime, and is not divisible by the square of any prime. Find
答案:32
解答:
点 位于射线 上超过 的位置,点 位于直线 关于 的另一侧。 由于 与 为圆内接四边形,圆周角给出 和 。记 、,则三角形 有 、,所以 。在三角形 中, ,所以在三角形 中用余弦定理得到
在三角形 中, ,所以 为锐角,且 、。设 为直线 与直线 的交点。在三角形 中, ,且 、 ,又 ,所以 ,并且
直线 是两圆的根轴,所以 。设 ,则 : 因为 ,且 。这给出 ,所以 ,并且 。因此 。
Points lie beyond on ray and lies on the opposite side of line from Since and are cyclic, the inscribed angles give and Writing and triangle has angles and so From triangle so the law of cosines in triangle gives
In triangle so is acute with and Let be the intersection of line with line In triangle has and so and
Line is the radical axis of the two circles, so With and since and This gives so and Therefore
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