每日一题[2178]距离折算

设正八边形 $A_1A_2A_3A_4A_5A_6A_7A_8$ 内接于面积为 $1$ 的圆.点 $P$ 在圆内且由 $PA_1,PA_2$ 及劣弧 $A_1A_2$ 围成的区域面积为 $\dfrac 17$,由 $PA_3,PA_4$ 及劣弧 $A_3A_4$ 围成的区域面积为 $\dfrac 19$,由 $PA_6,PA_7$ 及劣弧 $A_6A_7$ 围成的区域面积为 $\dfrac 18-\dfrac{\sqrt 2}n$,其中 $n$ 为正整数,则 $n=$_______.

答案    $504$.

解析    设正八边形的中心为 $C$,边长为 $2x$,则 $\triangle CA_1A_2,\triangle CA_3A_4,\triangle CA_6A_7$ 的面积均为 $\dfrac 18$.

因此 $P$ 到 $A_1A_2$ 的距离比 $C$ 到 $A_1A_2$ 的距离多\[\dfrac{\frac 17-\frac 18}x,\]类似的,$P$ 到 $A_3A_4$ 的距离比 $C$ 到 $A_3A_4$ 的距离少\[\dfrac{\frac 18-\frac 19}x,\]把这两个距离差值折合到与 $A_6A_7$ 垂直的方向上,可得 $P$ 到 $A_6A_7$ 的距离比 $C$ 到 $A_6A_7$ 的距离少\[\frac{\sqrt{2}}{2} \cdot\left (\frac{\frac{1}{7}-\frac{1}{8}}{x} -\frac{\frac{1}{8}-\frac{1}{9}}{x}\right) =\frac{\sqrt{2}}{2 x} \cdot\left (\frac{1}{7}+\frac{1}{9}-\frac{1}{4}\right) =\frac{\sqrt{2}}{504 x},\]因此 $n=504$.

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