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.
三角形 $ABC$ について,角 $A,B,C$ 内の傍接円をそれぞれ $\Gamma_A,\Gamma_B,\Gamma_C$ とします.また,$\Gamma_A$ と直線 $AB,AC$ との接点をそれぞれ $P,Q$ ,$\Gamma_B$ と直線 $BC,BA$ との接点をそれぞれ $R,S$ ,$\Gamma_C$ と直線 $CA,CB$ との接点をそれぞれ $T,U$ とします.線分 $PS,QT,RU$ の長さがそれぞれ $25,26,29$ であるとき,三角形 $ABC$ の周長を求めてください.
答えは非負整数値となるので,それを半角で解答してください.
$2^{10}×3^7×5^4$ の正の約数 $440$ 個を小さい順に $d_1,d_2,\dots,d_{440}$ とします.いま,これらの数が両面に $1$ つずつ書かれたカードがそれぞれ $1$ 枚ずつあり,すべて表向きに並べられています.$i=1,2,\dots,440$ に対して,$i$ 回目の操作を次のように定めます.
$440$ 回操作を順に行ったとき,表向きであるカードは何枚ありますか.
答えは非負整数値となるので,それを半角で解答してください.
円 $\Gamma$ があり,この接線 $l,m$ を引いたところこれらは点 $H$ で直交しました.また,$l,m$ と $\Gamma$ の接点をそれぞれ $A,B$ とし,$\Gamma$ の内部に $\angle{APB}=90^\circ$ となる点 $P$ をとり,さらに直線 $AP,BH$ の交点を $Q$ ,直線 $AH,BP$ の交点を $R$ とします.このとき,$3$ 点 $A,P,Q$ はこの順に並び,三角形 $ABQ$ の面積が $72$ ,$PR=30$ となりました.線分 $BR$ の長さを求めてください.
答えは非負整数値となるので,それを半角で解答してください.