2020 AIME I 第 13 题
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13.
点 位于 的边 上,且 平分 。 的垂直平分线分别与 和 的角平分线 交于点 和 ,已知 、、, 的面积可写成 ,其中 与 是互质正整数,且 是不被任何质数平方整除的正整数。 求 。
Point lies on side of so that bisects The perpendicular bisector of intersects the bisectors of and in points and respectively. Given that and the area of can be written as where and are relatively prime positive integers, and is a positive integer not divisible by the square of any prime. Find
答案:36
解答:
在三角形 中, 点的内角平分线再次交 的外接圆于不含 的弧 的中点, 而这个弧中点位于 的垂直平分线上,所以 正是这个弧中点。圆周角 和 对同一段弧 ,所以 。 同理 ,且 位于直线 的两侧。
设 为 的中点。在直角三角形 和 中, ,,所以 ,而 到直线 的距离为 。因此 。
此处 、,所以 , 且 。余弦定理给出 和 ,所以 ,并且 ,二者之和为 面积为 ,所以 。
In triangle the internal bisector of the angle at meets the circumcircle of again at the midpoint of arc not containing and that arc midpoint lies on the perpendicular bisector of — so is exactly that arc midpoint. The inscribed angles and subtend the same arc so Similarly and lie on opposite sides of line
Let be the midpoint of In right triangles and and so while the distance from to line is Hence
Here and so and The law of cosines gives and so and with sum The area is so
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