$AB\lt AC$ なる三角形 $ABC$ において,外心を $O$,内心を $I$ とします.また,三角形 $ABC$ の内接円と辺 $BC$ の接点を $D$ とします.さらに,$I$ を通り直線 $BC$ に平行な直線と直線 $AD$ との交点を $P$ とすると,以下が成立しました.
・直線 $AD$ と直線 $IO$ は直交する.
・$AP=15,DP=8$
$AI$ の長さの $2$ 乗は互いに素な正整数 $a,b$ を用いて $\dfrac{b}{a}$ と表せます.
ところで,$\cal{AB}=a,\cal{AC}=(b\ \mathrm{mod}\ a)$ なる三角形 $\cal{ABC}$ の内心を $\cal{I}$,内接円 $\omega$ と辺 $\cal CA,AB$ との接点をそれぞれ $\cal E,F$ とします.三角形 $\cal ABE$ の外接円と三角形 $\cal ACF$ の外接円が $\omega$ 上で交わっているとき,辺 $\cal BC$ の長さを求めてください.ただし,求める長さは,正整数 $c,d$ を用いて $c-\sqrt{d}$ と表せます.ただし,$(b\ \mathrm{mod}\ a)$ で $b$ を $a$ で割った余りを表します.
ところで,$n=d-2c-4$ とします.Furinaくんは,以下のような問題Xを作りましたが,数値設定に悩んでいます.
問題X:$XY=n,YZ=p,ZX=q$ なる三角形 $XYZ$ の内心を $ぴ$,$\angle X$ 内の傍心を $か$ とします.$ぴか$ の長さを求めてください.
Furinaくんは,解答形式を奇麗にしたいため,$ぴか^2$ が正整数になるようにしたく,さらに $ぴか^2$ が $p$ で割り切れないようにしたいといいます.このようなことが可能な奇素数の組 $(p,q)$ すべてについて,$p+q$ の総積を求めてください.
追記 $\angle A$ 内の傍心とありましたが,これは $\angle X$ 内の傍心のことです.現在は訂正されています.
半角整数値で解答してください.
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