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OMC074 (for experts)

OMC074(D)

ユーザー解説 by shoko_math

 三角形 AXYAXY と三角形 XYZXYZ の外接円半径が等しいことから, XAZ=XZA\angle XAZ=\angle XZA となることと, ABX=ACX=90\angle ABX=\angle ACX=90^\circ から AXAX が三角形 ABCABC の外接円の直径となることから, XZ=XA=48XZ=XA=48 となる.
 角を追うと,三角形 ABCABC と三角形 XYZXYZ は相似であり,相似比は外接円半径の比に一致するので 24:2524:25 である.よって, XA:AC=XZ:AC=25:24XA:AC=XZ:AC=25:24 であり,三角形 ACXACX は三辺比が 7:24:257:24:25 の直角三角形.
また, AZAZXBXB の交点を PP とし, AZAZ と三角形 ABCABC の外接円の交点を QQ とすると,角を追うことで三角形 ABPABP と三角形 XQPXQP は合同であり,この二つの三角形は三角形 ACXACX と相似であるとわかる.
 そこで,三角形 ABPABP と三角形 XQPXQP の三辺の長さを 7k,24k,25k7k,24k,25k とおくと,三角形 AXQAXQ で三平方の定理より, AX=40k=48AX=40k=48 から k=65k=\dfrac{6}{5} となる.
 よって, BC=2425PZ=2425(PQ+QZ)=242539k=5616125BC=\dfrac{24}{25}PZ=\dfrac{24}{25}(PQ+QZ)=\dfrac{24}{25}\cdot39k=\dfrac{5616}{125} より,解答すべき値は 5741\textbf{5741}