1988 AMC 12 第 27 题

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27.

图中,AB⊥BCAB\perp BC、BC⊥CDBC\perp CD,且 BCBC 与以 OO 为圆心、ADAD 为直径的圆相切。在以下哪一种情况下,ABCDABCD 的面积为整数?
In the figure, AB⊥BC,AB\perp BC, BC⊥CD,BC\perp CD, and BCBC is tangent to the circle with center OO and diameter AD.AD. In which one of the following cases is the area of ABCDABCD an integer?
AB=3AB=3,CD=1CD=1
AB=3,AB=3, CD=1CD=1
AB=5AB=5,CD=2CD=2
AB=5,AB=5, CD=2CD=2
AB=7AB=7,CD=3CD=3
AB=7,AB=7, CD=3CD=3
AB=9AB=9,CD=4CD=4
AB=9,AB=9, CD=4CD=4
AB=11AB=11,CD=5CD=5
AB=11,AB=11, CD=5CD=5
答案:D
知识点:circle tangency圆幂trapezoid area
小提示:
设切点为 MM,并利用直径在梯形内部构造一个矩形
Let the tangent point be MM and use the diameter to form a rectangle inside the trapezoid
大提示:
利用点 BB 的幂建立 BCBC 的一半与 ABAB、CDCD 之间的关系
Power of point BB relates half of BCBC to ABAB and CDCD
解答:
切点是 BCBC 的中点,由切线与割线的关系可得 (BC2)2=AB⋅CD(\frac{BC}{2})^2=AB\cdot CD。因此 BC=2AB⋅CDBC=2\sqrt{AB\cdot CD},梯形的面积为 面积=AB+CD2BC=(AB+CD)AB⋅CD。 \begin{aligned} \text{面积} &=\frac{AB+CD}{2}BC\\ &=(AB+CD)\sqrt{AB\cdot CD} \end{aligned}\text{。}只有 AB=9, CD=4AB=9,\ CD=4 能使根号内的乘积为完全平方数;此时面积为 13⋅6=7813\cdot6=78。
因此,正确答案是 D。
The tangent point is the midpoint of BC,BC, and the tangent-secant relation gives (BC2)2=AB⋅CD.(\frac{BC}{2})^2=AB\cdot CD. Thus BC=2AB⋅CD,BC=2\sqrt{AB\cdot CD}, and the trapezoid area is Area=AB+CD2BC=(AB+CD)AB⋅CD. \begin{aligned} \text{Area} &=\frac{AB+CD}{2}BC\\ &=(AB+CD)\sqrt{AB\cdot CD}. \end{aligned} Only AB=9, CD=4AB=9,\ CD=4 makes the product under the radical a square; the area is 13⋅6=78.13\cdot6=78.
Thus the correct answer is D.
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