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OMCB011

OMCB011(G) - 計算無しで

ユーザー解説 by jjmmxx

 直線 BH,BGBH,BGACAC の交点を D,ED,E とすると,DBC=DBE∠DBC=∠DBE かつ BDC=90∠BDC=90^{\circ} なので,BCEBCEBC=BEBC=BE なる二等辺三角形.特に CD=DECD=DE であるから,EEACAC の中点なことと併せれば AE:ED:DC=2:1:1AE : ED : DC = 2:1:1 が分かる.
 また,BCBC の中点を MM とすれば,Menelausの定理より ADDC×CBBM×MHHA=1MHHA=16\frac{AD}{DC}×\frac{CB}{BM}×\frac{MH}{HA}=1 \Rightarrow \frac{MH}{HA} = \frac{1}{6} さらに AG:GM=2:1AG:GM=2:1 と併せることで, AG:GH:HM=14:4:3AG : GH : HM = 14:4:3 を得る.従って,AM=21, HM=3AM=21, ~ HM=3 である.

 角度計算により,AMBCMH\triangle AMB \sim \triangle CMH が分かるから,AM×MH=BM×MC=63.AM×MH=BM×MC=63. ()^{(*)} よって BC=2BM=67BC=2BM=6\sqrt{7} なので,求める答は 12×67×21=27783.\frac{1}{2}×6\sqrt{7}×21=\sqrt{\mathbf{27783}}.


()(*) より一般に,任意の鋭角三角形 ABCABC とその垂心 HH について,AHAHBCBC の交点を DD とすれば, AD×HD=BD×DCAD×HD = BD×DC が成り立ちます.(ADBCDH(\triangle ADB \sim \triangle CDH より.))