柏陽祭2025 (G)

ulam_rasen 自動ジャッジ 難易度: 数学 > 競技数学
2025年9月20日10:00 正解数: 4 / 解答数: 8 (正答率: 50%) ギブアップ不可
初等幾何
この問題はコンテスト「柏陽祭2025」の問題です。

正三角形$ABC, DEF$について, 三点$A, F, E$がこの順に同一直線上に並んでいます. また, 線分$AD$と線分$BE$の交点が存在したのでこれを$X$とすると三点$F, C, X$はこの順に同一直線上に並びました. 直線$BC$と直線$AE$の交点を$Y$としたとき, 以下が成立しました.
$$
\angle CAE=\angle BEA, AD=AY, DX=1
$$
このとき, 線分$AD$の長さの値の最小多項式を$f$とします. $f(5)$の値を求めてください.


最小多項式とは

$m$を根にもつ有理数係数多項式のうち, 次数が最小であり, かつ最高次の係数が$1$であるものを(このようなものは一意に存在します), $m$の最小多項式とよびます.


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$$
FG=FH, MJ:KJ=1:3, LJ=30
$$
が成立するとき, 線分$IK$の長さを二乗した値を求めてください.

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$$
QL=PM=20
$$

が成立するとき, 線分$AP$の長さを二乗した値を求めてください.

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問題文

$AB>AC$を満たす鋭角三角形$ABC$の外心を$O$, $\angle BAC$の二等分線と直線$BO$の交点を$D$とします.
円$ABC$について弧$BAC$の中点を$M$とし, 直線$AB$と直線$CM$の交点を$E$とすると以下が成り立ちました.
$$
\angle ADE=\angle AME, AE=25, BE=96
$$
このとき, 辺$AC$の長さは互いに素な正整数 $a,b$ を用いて$\Large\frac{a}{b}$と表せるので $a+b$ の値を解答してください.

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$$
CX:CD=8:3, AI=10
$$

辺$BC$と辺$DE$の交点を$F$としたときの線分$XF$の長さの二乗を求めてください.

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$$
\triangle FNP \backsim \triangle AMC, \angle PFA=\angle BAM, BK=5
$$

このとき, 線分$PE$の長さの二乗としてありうる値の総和を求めてください.

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$$
\angle BAD=75°, \angle CDA=45°, MN=3
$$

このとき, 四角形$ABCD$の面積は正整数$a, b$を用いて$a+\sqrt{b}$ と表すことができるので, $a+b$ の値を求めてください.

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$$
DX=\sqrt{1122} AH||DX DG=22
$$
このとき,$AX^{2}$は互いに素な正整数$a,b$を用いて$\frac{a}{b}$と表せられるので,$a+b$の値を解答して下さい。

解答形式

半角数字で解答して下さい。

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解答形式

半角数字で解答してください

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$$AS=4, AP=2\sqrt{21}, BC=7$$
が成立しました.このとき,$BQ$ の長さは正整数 $a, b, c$ を用いて $\dfrac{\sqrt a-\sqrt b}{c}$ と表せるので,$a+b+c$ を解答してください.

解答形式

半角数字で解答してください.