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第3回高校生数学コンテスト in Hamamatsu 予選

浜松2024予選(G) - 内心を取る

ユーザー解説 by poino

 ABABCDCD の交点を OO とすると角度追跡で OBC=2BCP,OCB=2CBP\angle OBC=2 \angle BCP, \angle OCB=2 \angle CBP がわかる.
三角形 OBCOBC の内心を II とすると,四角形 BPCIBPCI は平行四辺形である.三角形 OBCOBC の内接円と BC,CO,BOBC,CO,BO の接点をそれぞれ X,Y,ZX,Y,Z とすると OY=OZ,BX=BZ,CX=CY,BX:XC=CQ:QB=39:25OY=OZ,BX=BZ,CX=CY,BX:XC=CQ:QB=39:25 である.BX=39xBX=39x とおくと,OA=ODOA=OD より 39x+23=25x+4839x+23=25x+48 なので x=2514x=\dfrac{25}{14} であるので,BC=64x=8007BC=64x=\dfrac{800}{7}