在 $\vartriangle ABC$ 中,$AB=\sqrt{30}$,$AC=\sqrt{6}$,$BC=\sqrt{15}$.有一个点 $D$ 使得 $AD$ 平分 $BC$ 并且 $\angle ADB$ 是直角.比值 $\frac{{{S}_{\vartriangle ADB}}}{{{S}_{\vartriangle ABC}}}$ 能写成 $\frac{m}{n}$ 的形式,这里 $m$,$n$ 是互素的正整数.求 $m+n$.
【难度】
【出处】
1996年第14届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
【答案】
65
【解析】
如图所示,设 $BC$ 的中点为 $E$,$AD=\frac{x}{2}$.由中线公式易得 $AE=\frac{\sqrt{57}}{2}$.
由勾股定理 ${{\left(\sqrt{30} \right)}^{2}}-{{\left( \frac{x}{2} \right)}^{2}}={{\left(\frac{\sqrt{15}}{2} \right)}^{2}}-{{\left( \frac{x}{2}-\frac{\sqrt{57}}{2}\right)}^{2}}$,
即 $120-15+57=2\sqrt{57}x$,
$\frac{m}{n}=\frac{{{S}_{\vartriangle ADB}}}{{{S}_{\vartriangle AEB}}}=\frac{AD}{2AE}=\frac{x}{2\sqrt{57}}=\frac{120-15+57}{4\times57}=\frac{27}{38}$.
故 $m+n=27+38=65$.

即 $120-15+57=2\sqrt{57}x$,
$\frac{m}{n}=\frac{{{S}_{\vartriangle ADB}}}{{{S}_{\vartriangle AEB}}}=\frac{AD}{2AE}=\frac{x}{2\sqrt{57}}=\frac{120-15+57}{4\times57}=\frac{27}{38}$.
故 $m+n=27+38=65$.
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