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OMC180 (for experts)

OMC180(B) - 計算はやや重いが思いつきやすそう?な解法

ユーザー解説 by pomodor_ap

 三角形 ABCABC の垂心を HH とする. CRB=CQB=90, HQC=CPH=90\angle CRB=\angle CQB=90^{\circ}, \angle HQC=\angle CPH=90^{\circ} より R,Q,B,CR, Q, B, CQ,H,P,CQ, H, P, C はそれぞれ共円なので,RQH=RCB=HCP=HQP, RBQ=RCQ=HCQ=HPQ\angle RQH=\angle RCB=\angle HCP=\angle HQP, \angle RBQ=\angle RCQ=\angle HCQ=\angle HPQ より,三角形 HPQHPQRBQRBQ は相似. よって,QH×QB=QP×QR=168QH×QB=QP×QR=168. また,PQR=90\angle PQR=90^{\circ} が三平方の定理の逆から得られる.RBP=90BCR=90BQR=90PQR/2=45.\angle RBP=90^{\circ}-\angle BCR=90^{\circ}-\angle BQR=90^{\circ}-\angle PQR/2=45^{\circ}. よって,PR=BHsin45PR=BH\sin 45^{\circ} より,BH=252BH=25\sqrt 2. これと QH×QB=QR×QP=168QH×QB=QR×QP=168 より,QH=32QH=3\sqrt 2. また,三角形 AHCAHC と三角形 ADCADC は合同なので,QD=32QD=3\sqrt 2. さらに,BAH=HCB=45\angle BAH=\angle HCB=45^{\circ} より,RA=RH,RC=RBRA=RH, RC=RB だから,三角形 RACRAC と三角形 RHBRHB は合同. よって,AC=HB=252AC=HB=25\sqrt 2. したがって,四角形 ABCDABCD の面積は,AC×BD/2=252×312/2=775AC×BD/2=25\sqrt 2×31\sqrt 2/2=\textbf{775}.