2014 AMC 12A 第 20 题

先试着解答 2014 AMC 12A 第 20 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 2014 AMC 12A 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。

20.

BAC\triangle BAC 中,BAC=40\angle BAC=40^\circAB=10AB=10AC=6AC=6。点 DDEE 分别在 AB\overline{AB}AC\overline{AC} 上。BE+DE+CDBE+DE+CD 的最小可能值是多少?

In BAC,\triangle BAC, BAC=40,\angle BAC=40^\circ, AB=10,AB=10, and AC=6.AC=6. Points DD and EE lie on AB\overline{AB} and AC,\overline{AC}, respectively. What is the minimum possible value of BE+DE+CD?BE+DE+CD?

63+36\sqrt3+3

272\dfrac{27}{2}

838\sqrt3

1414

33+93\sqrt3+9

答案:D
知识点:反射(几何)余弦定理最优化
难度评级:2110
小提示:

BB 关于直线 ACAC 反射到 BB',将 CC 关于直线 ABAB 反射到 CC'

Reflect BB over line ACAC to BB' and CC over line ABAB to CC'

大提示:

路径变为 BE+ED+DCB'E+ED+DC',直线段 BCB'C' 最短;再用 BAC=120\angle B'AC'=120^\circ 和余弦定理。

The path becomes BE+ED+DCB'E+ED+DC', minimized as the straight segment BCB'C'; use the Law of Cosines with BAC=120\angle B'AC'=120^\circ

解答:

BB 关于直线 ACAC 反射到 BB',将 CC 关于直线 ABAB 反射到 CC'。于是 BE=BEBE=B'ECD=CDCD=C'D,从而 BE+DE+CDBE+DE+CD =BE+ED+DC=B'E+ED+DC',这是从 BB'CC' 的一条折线路径。

当这条路径成为直线段 BCB'C' 时长度最小。此时 AB=AB=10AB'=AB=10AC=AC=6AC'=AC=6,并且 BAC=340=120\angle B'AC'=3\cdot40^\circ=120^\circ

由余弦定理, BC2=102+622106cos120=136+60=196 \begin{gathered} B'C'^2=10^2+6^2\\ {}-2\cdot10\cdot6\cos120^\circ\\ =136+60\\ =196\text{,} \end{gathered} 所以 BC=14B'C'=14

所以正确答案是 D

Reflect BB across line ACAC to get B,B', and reflect CC across line ABAB to get C.C'. Then BE=BEBE=B'E and CD=CD,CD=C'D, so BE+DE+CDBE+DE+CD =BE+ED+DC,=B'E+ED+DC', a broken path from BB' to C.C'.

This is minimized when the path is the straight segment BC.B'C'. We have AB=AB=10,AB'=AB=10, AC=AC=6,AC'=AC=6, and BAC=340=120.\angle B'AC'=3\cdot40^\circ=120^\circ.

By the Law of Cosines, BC2=102+622106cos120=136+60=196, \begin{gathered} B'C'^2=10^2+6^2\\ {}-2\cdot10\cdot6\cos120^\circ\\ =136+60\\ =196, \end{gathered} so BC=14.B'C'=14.

Thus, the correct answer is D.

第 19 题#19
完整试卷

其他年份的第 20 题

1950 AMC 12 · 1951 AMC 12 · 1952 AMC 12 · 1953 AMC 12 · 1954 AMC 12 · 1955 AMC 12 · 1956 AMC 12 · 1957 AMC 12 · 1958 AMC 12 · 1959 AMC 12 · 1960 AMC 12 · 1961 AMC 12 · 1962 AMC 12 · 1963 AMC 12 · 1964 AMC 12 · 1965 AMC 12 · 1966 AMC 12 · 1967 AMC 12 · 1968 AMC 12 · 1969 AMC 12 · 1970 AMC 12 · 1971 AMC 12 · 1972 AMC 12 · 1973 AMC 12 · 1974 AMC 12 · 1975 AMC 12 · 1976 AMC 12 · 1977 AMC 12 · 1978 AMC 12 · 1979 AMC 12 · 1980 AMC 12 · 1981 AMC 12 · 1982 AMC 12 · 1983 AMC 12 · 1984 AMC 12 · 1985 AMC 12 · 1986 AMC 12 · 1987 AMC 12 · 1988 AMC 12 · 1989 AMC 12 · 1990 AMC 12 · 1991 AMC 12 · 1992 AMC 12 · 1993 AMC 12 · 1994 AMC 12 · 1995 AMC 12 · 1996 AMC 12 · 1997 AMC 12 · 1998 AMC 12 · 1999 AMC 12 · 2000 AMC 12 · 2001 AMC 12 · 2002 AMC 12A · 2002 AMC 12B · 2003 AMC 12A · 2003 AMC 12B · 2004 AMC 12A · 2004 AMC 12B · 2005 AMC 12A · 2005 AMC 12B · 2006 AMC 12A · 2006 AMC 12B · 2007 AMC 12A · 2007 AMC 12B · 2008 AMC 12A · 2008 AMC 12B · 2009 AMC 12A · 2009 AMC 12B · 2010 AMC 12A · 2010 AMC 12B · 2011 AMC 12A · 2011 AMC 12B · 2012 AMC 12A · 2012 AMC 12B · 2013 AMC 12A · 2013 AMC 12B · 2014 AMC 12B · 2015 AMC 12A · 2015 AMC 12B · 2016 AMC 12A · 2016 AMC 12B · 2017 AMC 12A · 2017 AMC 12B · 2018 AMC 12A · 2018 AMC 12B · 2019 AMC 12A · 2019 AMC 12B · 2020 AMC 12A · 2020 AMC 12B · 2021 AMC 12A Spring · 2021 AMC 12B Spring · 2021 AMC 12A Fall · 2021 AMC 12B Fall · 2022 AMC 12A · 2022 AMC 12B · 2023 AMC 12A · 2023 AMC 12B · 2024 AMC 12A · 2024 AMC 12B · 2025 AMC 12A · 2025 AMC 12B