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OMC245 (エリジオン杯)

OMC245(E) - 等角共役による面積比を用いる解法

ユーザー解説 by epsug

 ABP=QBC,ABQ=PBC\angle{ABP}=\angle{QBC},\angle{ABQ}=\angle{PBC} より PA=xPA=x とすると {CQB:PAB=CQ:PA=BCBQ:BPBACPB:QAB=CP:QA=BCBP:BQBA\begin{cases} |\triangle{CQB}|:|\triangle{PAB}|=CQ:PA=BC\cdot BQ:BP\cdot BA\\ |\triangle{CPB}|:|\triangle{QAB}|=CP:QA=BC\cdot BP:BQ\cdot BA \end{cases} となり,また BCRBAP\triangle{BCR}\sim \triangle{BAP} より BA=BCBPBR=BCBP8BA=\dfrac{BC\cdot BP}{BR}=\dfrac{BC\cdot BP}{8} なので, {6:x=BCBQ:BPBA=8BQ:BP226:(x+6)=BCBP:BQBA=8:BQ\begin{cases} \sqrt{6}:x=BC\cdot BQ:BP\cdot BA=8BQ:BP^2\\ 2\sqrt{6}:(x+\sqrt{6})=BC\cdot BP:BQ\cdot BA=8:BQ \end{cases} となる.22 つ目の式から BQ=223(x+6)BQ=\dfrac{2\sqrt{2}}{\sqrt{3}}(x+\sqrt{6}) となり,BA=53(x+6)BA=\sqrt{\dfrac{5}{3}}(x+\sqrt{6}) となる.また 11 つ目の式から BP2=423xBQ=163x(x+6),BA2=BP2PA2=x3(13x+166)BP^2=\dfrac{4\sqrt{2}}{\sqrt{3}}xBQ=\dfrac{16}{3}x(x+\sqrt{6}),BA^2=BP^2-PA^2=\dfrac{x}{3}(13x+16\sqrt{6}) となる.よって 53(x+6)2=x3(13x+166)\dfrac{5}{3}(x+\sqrt{6})^2=\dfrac{x}{3}(13x+16\sqrt{6}) となり,これを解いて x=62x=\dfrac{\sqrt{6}}{2} を得る.あとは適当に計算すればよい.