1961 AMC 12 第 27 题

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27.

给定边数不同的两个等角多边形 P1P_1 和 P2P_2;P1P_1 的每个角为 xx 度,P2P_2 的每个角为 kxkx 度,其中 kk 是大于 11 的整数。数对 (x,k)(x,k) 的可能个数为:
Given two equiangular polygons P1P_1 and P2P_2 with different numbers of sides; each angle of P1P_1 is xx degrees and each angle of P2P_2 is kxkx degrees, where kk is an integer greater than 1.1. The number of possibilities for the pair (x,k)(x,k) is:
无穷多个
infinite
有限个,但多于两个
finite, but greater than two
两个
two
一个
one
零个
zero
答案:D
知识点:等角多边形角度和不等式
小提示:
等角 nn 边形的每个角为 180∘−360∘n180^\circ-\frac{360^\circ}{n}
An equiangular nn-gon has angle 180∘−360∘n180^\circ-\frac{360^\circ}{n}
大提示:
用 kx<180∘kx<180^\circ 和 k≥2k\ge2 限制较小的角 xx
Use kx<180∘kx<180^\circ and k≥2k\ge2 to constrain the smaller angle xx
解答:
每个多边形内角至少为 60∘60^\circ,每个凸多边形内角小于 180∘180^\circ。由于 k≥2k\ge2 且 kx<180∘kx<180^\circ,必须有 x<90∘x<90^\circ。区间 [60∘,90∘)[60^\circ,90^\circ) 内唯一可能的等角多边形内角是三角形的 x=60∘x=60^\circ。此时 k=2k=2 给出 kx=120∘kx=120^\circ,即正六边形的内角;更大的 kk 不可能。因此只有一对。
所以,正确答案是 D。
Every polygon angle is at least 60∘,60^\circ, and every convex polygon angle is less than 180∘.180^\circ. Since k≥2k\ge2 and kx<180∘,kx<180^\circ, we need x<90∘.x<90^\circ. The only possible equiangular polygon angle in [60∘,90∘)[60^\circ,90^\circ) is the triangle angle x=60∘.x=60^\circ. Then k=2k=2 gives kx=120∘,kx=120^\circ, the angle of a regular hexagon; larger kk is impossible. Hence there is one pair.
Thus, the correct answer is D.
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