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OMC182

OMC182(E)

 BDC=BEC=90∠BDC=∠BEC=90^\circ より 44B,C,D,EB,C,D,E は同一円周上にあるから,DBE=DCE∠DBE=∠DCE である.ゆえに DFB=CGE∠DFB=∠CGE であるから,44D,E,F,GD,E,F,G は同一円周上にあり,PP はこの円の中心である.よって, BPC=BAC+ABP+ACP=BAC+12ABD+12ACE=BAD+ABD=90\begin{aligned}∠BPC&=∠BAC+∠ABP+∠ACP\\ &=∠BAC+\frac{1}{2}∠ABD+\frac{1}{2}∠ACE\\ &=∠BAD+∠ABD\\ &=90^\circ \end{aligned} となり,PP は線分 BCBC を直径とする円周上にある.これより BC=2PQ=40BC=2PQ=40 である.また ABD=12EQD∠ABD=\dfrac{1}{2}∠EQD となるから, sinBAC=sinQED=202(92)220=151940\sin∠BAC=\sin∠QED=\frac{\sqrt{20^2-\left( \dfrac{9}{2} \right)^2}}{20}=\frac{\sqrt{1519}}{40} となる.よって,正弦定理より三角形 ABCABC の外接円の半径は BC2sinBAC=8001519\dfrac{BC}{2\sin∠BAC}=\dfrac{800}{\sqrt{1519}} であり,解答すべき値は 8002+1519=641519800^2 + 1519 = \bm{641519} である.

 なお,問題文で与えられている AQ=23AQ = 23 の条件は,この問題を解答するにあたっては必要ない.

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