2026 AIME I 第 10 题
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10.
设 的边长为 、、。三角形 是将 绕其外心旋转得到的,使得 垂直于 ,且 和 不在直线 的同侧。求最接近六边形 面积的整数。
Let have side lengths and Triangle is obtained by rotating about its circumcenter so that is perpendicular to with and not on the same side of line Find the integer closest to the area of hexagon
答案:156
小提示:
取 、、;外心为 ,旋转会使六个顶点都留在外接圆上
Use the circumcenter is and the rotation keeps all six vertices on the circumcircle
大提示:
把方向 ,也就是 的方向,旋转到竖直方向;异侧条件选出 、。使用鞋带公式
Rotate direction of to vertical; the side condition selects Use the shoelace formula
解答:
取 、、。外心在 上,令它到 和到 的距离相等,得到 。 的方向为 ,与 平行。旋转角 后使 竖直,当且仅当它把 送到 ,所以 或 。用标量叉积检查有向直线 的两侧。对第一种旋转,对第二种旋转,这两个量分别为 和 。因此 和 只在 、 时位于直线两侧。
用这个旋转,,三个旋转后的顶点为 例如, 旋转为 ,得到 。
六边形 以这些顶点为顺序时是简单六边形,所以对 、、、、、 使用鞋带公式,得到面积 。最接近的整数为 。
Place The circumcenter lies on and equating distances to and gives The direction of is parallel to A rotation through makes vertical exactly when it sends to so or Use the scalar cross product to test sides of the directed line For the first rotation, while for the second rotation these quantities are and respectively. Thus and are on opposite sides only for
With this rotation, gives For example, rotates to giving
The hexagon is simple with these vertices in order, so the shoelace formula on gives area The closest integer is
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