コンテスト後追記:本問は条件過剰により図が存在しませんでした、本当に申し訳ないです。
三角形 $ABC$ について,辺 $AC$ 上に点 $D$ をとり,三角形 $BCD$ の内心を $I$ とします.また,辺 $BC$ の中点を $M$ とし,直線 $AM,BD$ の交点を $P$ とします.このとき,$3$ 点 $A,I,M$ は同一直線上にあり,さらに
$$AB=10,AP=9,PI=3,IM=5$$
が成立しました.線分 $CP$ の長さの $2$ 乗を求めてください.
答えは互いに素な正整数 $a,b$ を用いて $\displaystyle\frac{a}{b}$ と表されるので,$a+b$ の値を解答してください.
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