2011 AMC 12A 第 25 题
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25.
三角形 满足 , , , 且 。 设 , , 和 分别为 的垂心、内心和外心。假设五边形 的面积达到最大可能值。求 ?
Triangle has and Let and be the orthocenter, incenter, and circumcenter of respectively. Assume that the area of the pentagon is the maximum possible. What is
答案:D
解答:
令 ,并令 因为 所以 从而 标准角度公式给出 因此 位于同一个圆上。
此外, 且 确定外接圆半径 所以 以及经过 的圆都是固定的。在 处追角可得 因此相应的弦满足
五边形面积等于固定面积 加上 当两个点分割固定弧 时,圆内接四边形在三段连续小弧相等时面积最大(等价地,使它们的正弦和最大)。因此在最大值处有
在 中, 等弦使 且 所以这些角都等于 因此 得 和
因此,正确答案是 D。
Write and Since we have so The standard angle formulas give Hence lie on one circle.
Also and fix the circumradius so and the circle through are fixed. Angle chasing at gives Thus the corresponding chords satisfy
The pentagon's area is the fixed area plus For two points dividing a fixed arc an inscribed quadrilateral has greatest area when its three consecutive subarcs are equal (equivalently, maximize the sum of their sines). Hence at the maximum
In Equal chords make and each of these angles is Therefore so and
Thus, the correct answer is D.
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