2021 AIME I 第 6 题
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6.
线段 、,和 是一个立方体的三条棱, 是穿过立方体中心的一条体对角线。点 满足 、、,且 。求 。
Segments and are edges of a cube and is a diagonal through the center of the cube. Point satisfies and Find
小提示:
令 为原点,立方体三条棱沿坐标轴,边长为 ;把每个距离平方展开为 、,和点 坐标的式子
Put at the origin with the cube’s edges along the axes and side length expand each squared distance in terms of and the coordinates of
大提示:
组合 会化简为 :所有含 的项都抵消
The combination collapses to all terms involving cancel
解答:
令 为原点,、、、,并设 。展开得 而 。因此 其中所有含 或点 坐标的项都相消。
已知长度给出 、、,以及 ,所以 从而 ,。
Let be the origin with and Expanding, while Therefore with every term involving or the coordinates of cancelling.
The given lengths yield and so giving and
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