2024 AIME II 第 15 题
先试着解答 2024 AIME II 第 15 题,然后核对你的答案与精心整理的解答,解答来自 LIVE by Po-Shen Loh。你也可以参加完整限时模拟考试、查看全部 2024 AIME II 解答,或核对答案。
所有题目均经美国数学协会(MAA)官方合法授权使用。
15.
求在一个固定的正十二边形(-边形)内部可以形成多少个矩形,其中矩形的每条边都位于该十二边形的一条边或一条对角线上。下图展示了其中三个这样的矩形。
Find the number of rectangles that can be formed inside a fixed regular dodecagon (-gon) where each side of the rectangle lies on either a side or a diagonal of the dodecagon. The diagram below shows three of those rectangles.
答案:315
解答:
将顶点放在单位圆上角度为 的位置。连接顶点 和 的弦方向为 ,所以弦分成 个方向,方向间隔为 ; 一个矩形使用两个互相垂直方向中各两条弦。六对垂直方向在旋转下分为两类,每类三对。当 为偶数时,一族平行弦有 条,到中心的距离为 ,对应半长分别为 ;当 为奇数时,一族有 条, 距离为 ,对应半长为 。
一个角是来自两个方向的弦的交点,而它沿一条弦的偏移量等于另一条弦到中心的距离。由于半长随距离增大而减小, 四个角全都落在四条弦段上,当且仅当设两组选中弦的较大距离为 时,每个 都不超过另一组较远弦的半长。对 -弦族: 的弦对有 对,其半长限制为 , 的弦对有 对,其限制为 ;有效组合给出 个矩形。 对 -弦族:对应 的弦对数量分别为 ; 有效组合为 ,以及 与 的两个顺序, 还有 ,共 个。
每一类方向对出现三次,所以总数为 。
Put the vertices at angles on a unit circle. The chord joining vertices and has direction so chords come in directions spaced apart, and a rectangle uses two chords from each of two perpendicular directions. The six perpendicular direction pairs split into two kinds, three of each, by rotation. When is even, a family of parallel chords has members, at distances from the center with half-lengths respectively; when is odd, a family has members, at distances with half-lengths
A corner is the intersection of one chord from each direction, and its offset along a chord equals the other chord's distance from the center. Since half-lengths shrink as distance grows, the four corners lie on all four chord segments exactly when, writing for the larger distances of the two chosen pairs, each is at most the half-length of the other pair's farther chord. For the -chord families: pairs with (there are ) have half-length bound and pairs with (there are ) have bound the valid combinations give rectangles. For the -chord families: there are pairs with and the valid combinations are both orders of and and giving
Each kind of direction pair occurs three times, so the total is
其他年份的第 15 题
1997 AIME · 1998 AIME · 1999 AIME · 2000 AIME I · 2000 AIME II · 2001 AIME I · 2001 AIME II · 2002 AIME I · 2002 AIME II · 2003 AIME I · 2003 AIME II · 2004 AIME I · 2004 AIME II · 2005 AIME I · 2005 AIME II · 2006 AIME I · 2006 AIME II · 2007 AIME I · 2007 AIME II · 2008 AIME I · 2008 AIME II · 2009 AIME I · 2009 AIME II · 2010 AIME I · 2010 AIME II · 2011 AIME I · 2011 AIME II · 2012 AIME I · 2012 AIME II · 2013 AIME I · 2013 AIME II · 2014 AIME I · 2014 AIME II · 2015 AIME I · 2015 AIME II · 2016 AIME I · 2016 AIME II · 2017 AIME I · 2017 AIME II · 2018 AIME I · 2018 AIME II · 2019 AIME I · 2019 AIME II · 2020 AIME I · 2020 AIME II · 2021 AIME I · 2021 AIME II · 2022 AIME I · 2022 AIME II · 2023 AIME I · 2023 AIME II · 2024 AIME I · 2025 AIME I · 2025 AIME II · 2026 AIME I · 2026 AIME II