2023 AMC 10A 第 17 题

先试着解答 2023 AMC 10A 第 17 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 2023 AMC 10A 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。

17.

设 ABCDABCD 是一个矩形,且 AB=30AB = 30、BC=28BC = 28。点 PP 和 QQ 分别在 BCBC 和 CDCD 上,使得 △ABP\triangle ABP、△PCQ\triangle PCQ 和 △QDA\triangle QDA 的所有边长都是整数。△APQ\triangle APQ 的周长是多少?

Let ABCDABCD be a rectangle with AB=30AB = 30 and BC=28.BC = 28. Points PP and QQ lie on BCBC and CDCD respectively so that all sides of △ABP,\triangle ABP, △PCQ,\triangle PCQ, and △QDA\triangle QDA have integer lengths. What is the perimeter of △APQ?\triangle APQ?

8484

8686

8888

9090

9292

答案:A
知识点:勾股数矩形系统列举
难度评级:1840
小提示:

三个三角形都在矩形顶点处为直角,所以 AP2=302+BP2AP^2 = 30^2 + BP^2,且 QA2=282+DQ2QA^2 = 28^2 + DQ^2 必须是完全平方数。

Each of the three triangles is right-angled at a corner, so AP2=302+BP2AP^2 = 30^2 + BP^2 and QA2=282+DQ2QA^2 = 28^2 + DQ^2 must be perfect squares

大提示:

使用 3030-1616-3434 和 2121-2828-3535 这两组勾股数;此时 PQPQ 也会是整数。

Use the triples 3030-1616-3434 and 2121-2828-35;35; then PQPQ comes out an integer too

解答:

令 A=(0,0)A = (0,0)、B=(30,0)B = (30,0)、C=(30,28)C = (30,28)、D=(0,28)D = (0,28),且 P=(30,p)P = (30, p) 在 BCBC 上,Q=(30−q,28)Q = (30 - q, 28) 在 CDCD 上。三个直角三角形给出 AP=302+p2AP = \sqrt{30^2 + p^2}、QA=282+(30−q)2QA = \sqrt{28^2 + (30 - q)^2}、PQ=(28−p)2+q2PQ = \sqrt{(28 - p)^2 + q^2},并且三者都必须是整数。当 0≤p≤280 \leq p \leq 28 时,将等式写成 (AP−p)(AP+p)=900(AP-p)(AP+p)=900,可知只有 p=0p=0 和 p=16p=16 两种可能,对应 AP=30AP=30 和 AP=34AP=34。同理,令 x=30−qx=30-q,则 (QA−x)(QA+x)=784(QA-x)(QA+x)=784,且 0≤x≤300 \leq x \leq 30,所以 x=0x=0 或 x=21x=21。将这四种组合代入 PQPQ 的公式检验,只有 p=16p=16、x=21x=21 可行。因此 q=9q=9、QA=35QA=35,并且 PQ=122+92=15PQ=\sqrt{12^2+9^2}=15。所以 △APQ\triangle APQ 的周长为 34+15+35=8434+15+35=84,正确答案是 A。

Set A=(0,0)A = (0,0), B=(30,0)B = (30,0), C=(30,28)C = (30,28), D=(0,28)D = (0,28), with P=(30,p)P = (30, p) on BCBC and Q=(30−q,28)Q = (30 - q, 28) on CDCD. The three right triangles give AP=302+p2AP = \sqrt{30^2 + p^2}, QA=282+(30−q)2QA = \sqrt{28^2 + (30 - q)^2}, and PQ=(28−p)2+q2PQ = \sqrt{(28 - p)^2 + q^2}. For 0≤p≤280 \leq p \leq 28, the equation (AP−p)(AP+p)=900(AP-p)(AP+p)=900 gives only p=0p=0 and p=16p=16, with AP=30AP=30 and AP=34AP=34. Similarly, setting x=30−qx=30-q, the equation (QA−x)(QA+x)=784(QA-x)(QA+x)=784 with 0≤x≤300 \leq x \leq 30 gives x=0x=0 or x=21x=21. Testing these four combinations in the formula for PQPQ, only p=16p=16, x=21x=21 works. Thus q=9q=9, QA=35QA=35, and PQ=122+92=15PQ=\sqrt{12^2+9^2}=15. The perimeter of △APQ\triangle APQ is 34+15+35=8434+15+35=84. Thus, A is the correct answer.

第 16 题#16
完整试卷

其他年份的第 17 题