2022 AMC 12B 第 24 题

先试着解答 2022 AMC 12B 第 24 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 2022 AMC 12B 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。

24.

下图为一个内接于单位圆的正 77 边形。
它的全部 2121 条边和对角线长度的 44 次方之和是多少?
The figure below depicts a regular 77-gon inscribed in a unit circle.
What is the sum of the 44th powers of the lengths of all 2121 of its edges and diagonals?
4949
9898
147147
168168
196196
答案:C
知识点:弦单位根三角恒等式
小提示:
相隔 dd 步的两个顶点之间,弦长的平方为 2−2cos⁡2πd72 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7};对于 d=1,2,3d = 1, 2, 3,每一类都有 77 条弦。
A chord between vertices dd apart has squared length 2−2cos⁡2πd7;2 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7}; there are 77 of each type d=1,2,3d = 1, 2, 3
大提示:
使用 ∑d=13cos⁡2πd7=−12\sum_{d=1}^{3} \cos\dfrac{2\pi d}{7} = -\dfrac12 来计算 ∑(2−2cos⁡2πd7)2\sum \left(2 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7}\right)^2。
Use ∑d=13cos⁡2πd7=−12\sum_{d=1}^{3} \cos\dfrac{2\pi d}{7} = -\dfrac12 to evaluate ∑(2−2cos⁡2πd7)2\sum \left(2 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7}\right)^2
解答:
相隔 dd 步的两个顶点之间弦长平方为 2−2cos⁡2πd72 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7},且 d=1,2,3d = 1, 2, 3 时每类有 77 条弦。因此所求和为 7∑d=13(2−2cos⁡2πd7)2。 7 \sum_{d=1}^{3} \left(2 - 2\cos\tfrac{2\pi d}{7}\right)^2\text{。}
利用 ∑d=13cos⁡2πd7=−12\displaystyle\sum_{d=1}^{3} \cos\tfrac{2\pi d}{7} = -\tfrac12 以及 ∑d=13cos⁡22πd7=54\displaystyle\sum_{d=1}^{3} \cos^2\tfrac{2\pi d}{7} = \tfrac54,括号内的和展开为 4(3+1+54)=214\left(3 + 1 + \tfrac54\right) = 21。
因此总和是 7⋅21=1477 \cdot 21 = 147。
所以正确答案是 C。
A chord joining two vertices dd steps apart has squared length 2−2cos⁡2πd7,2 - 2\cos\dfrac{2\pi d}{7}, and there are 77 chords for each of d=1,2,3.d = 1, 2, 3. The required sum is 7∑d=13(2−2cos⁡2πd7)2. 7 \sum_{d=1}^{3} \left(2 - 2\cos\tfrac{2\pi d}{7}\right)^2.
Using ∑d=13cos⁡2πd7=−12\displaystyle\sum_{d=1}^{3} \cos\tfrac{2\pi d}{7} = -\tfrac12 and ∑d=13cos⁡22πd7=54,\displaystyle\sum_{d=1}^{3} \cos^2\tfrac{2\pi d}{7} = \tfrac54, the inner sum expands to 4(3+1+54)=21.4\left(3 + 1 + \tfrac54\right) = 21.
Therefore the total is 7⋅21=147.7 \cdot 21 = 147.
Thus, the correct answer is C.
LIVE by Po-Shen Loh
LIVE项目

LIVE直播课程

Self-Paced录播课程

启明星Star计划

奖学金项目

关于我们

罗博深是谁?

邮件联系

订阅英文简报

加入我们

申请明星导师

For a more Thought Full world.

© 2026 Expii, Inc.