2022 AMC 12A 第 25 题
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25.
一个半径为整数 的圆以 为圆心。对 ,有若干条互不相同、长度为 的线段,连接点 与 ,并且都与该圆相切,其中 、 和 都是正整数,且 。当 取尽可能小的值时, 是多少?
A circle with integer radius is centered at Distinct line segments of length connect points to for and are tangent to the circle, where and are all positive integers and What is the ratio for the least possible value of
答案:E
解答:
圆心为 、半径为 的圆与两条坐标轴都相切。从 到 的线段满足 ;当 等于直角边为 的直角三角形的内切圆半径 或半周长 时,该线段与圆相切。
在内切圆半径情形中,令 且 则 每个正因数 确定一条有方向的线段,其中 因此恰有 条这样的线段。
当 时,数量分别为 且半周长情形不可能,因为最小的整数直角三角形半周长为 当 时,而 -- 三角形再贡献两条有方向的线段。因此 是最小可能半径,并且恰好给出 条线段。
两个半周长情形的线段满足 在内切圆半径族中, 在 或 时最大,得到 因此 并且
因此,正确答案是 E。
The circle centered with radius is tangent to both axes. A segment from to with is tangent to it when equals either the inradius or the semiperimeter of the right triangle with legs
In the inradius case, put and Then and every positive divisor determines one oriented segment, with and Thus there are exactly such segments.
For these counts are and no semiperimeter case is possible because the smallest integer right triangle has semiperimeter At and the -- triangle contributes two more oriented segments. Hence is the least possible radius and gives exactly segments.
The two semiperimeter segments have In the inradius family, is largest at or giving Therefore and
Thus, the correct answer is E.
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