一个三角不等式的推广

一、引言文[1]建立了如下结论：在任意当且仅当△A_1A_2A_3为正三角形时，（1）式取等号．本文将不等式（1）推广为定理在任意凸n边形A_1A_2…_A_n中当且仅当A_1A_2…A_n是等角n边形时（2）式取等号．二、几个引理引理1凸n边形至多有两个内角不超证明用反证法及n边形外角和定理．引理2当n≥3时，关于x的函数族：分别都是增函数．证明引理3证明：不妨设0＜α≤β≤/4，和差化积．引理4当n≥3时，成立不等式递增知（4）（5）成立；当n=3，4，5，6，7时．经验算知（4），（5）也成立．三、定理的证明据引理1及0＜A_1＜π（i＝1，2，…，n）…     

关于三角形的一个不等式

一、命题·证明命题:设△A_1A_2A_3的边分别为a_1,a_2,a_3,其外接圆半径为R,则 (1)(a_1a_2a_3)~(1/3)≤3~(1/2)R。等号当且仅当△A_1A_2A_3为正三角形时成立。为证上述命题,首先给出如下引理1 G为A_1A_2A_3的重心的充分必要条件是(2)GA_1 GA_2 GA_3=0。证明是非常简单的,留给读者。下面给出命题证明的一般方法。 命     

一个三角形线性不等式

设 P是△ ABC内部任意一点 ,P至边BC,CA,AB的距离分别为 r1 ,r2 ,r3 ,令 PA= R1 ,PB=R2 ,PC=R3 ,涉及三角形内部任意一点的不等式是一类十分有趣的几何不等式 ,最著名的是 Erdos- Mordell不等式R1 +R2 +R3 ≥ 2 (r1 +r2 +r3 ) . (1)本文将证明关于 (R1 ,R2 ,R3 )及 (r1 ,r2 ,r3 )与△ ABC半周长 s的一个线性不等式 .首先给出一个优美简洁的引理 .引理　设 P是△ ABC内部任意一点 ,则(R1 +R2 +R3 ) 2≥s2 +(r1 +r2 +r3 ) 2 . (2 )当且仅当△ ABC为正三角形且 P为中心时(2 )式取等号 .证明　令 BC=a,CA=b,AB=c,ha 为BC边…     

一道IMO试题的推广及简证

题 设P为△ABC内任意一点,P到三边BC、CA、AB的距离依次为d_1,d_2,d_3,记DC=O,CA=b,AB=c,求证:a/d_1 b/d_2 c/d_3≥(a b c)~2/2S_(△ABC).(IMO-22)     

一些新的三角形不等式

在本刊文〔1〕中，笔者给出并讨论了有关三角形边长的一个加权不等式；设△ABC的边BC、CA'、AB分别为a、b、c，半周长为s，则对任意正数x，y，z有等号当且仅当x＝y＝z时成立．本文拟以不等式（l）为线索，继续推证有关三角形的一些新不等式．为节省篇幅，我们将省略所有不等式取等号时条件成立的确定过程．定理1各符号的意义同上，则等号当且仅当x＝y＝z时成立．证于（1）式中作置换：x→yz，y→zx，z→xy，得由Cauchy不等式知即有yza＋zxb＋xyc≥于是由（3）知再次利用Cauchy不等式有据此由（4）就知不等式（2）成立．这里指出，不等…     

对一个数学问题解答的优化

《数学通报》2000年11月号问题1283:P 是正△A_1A_2A_3外接圆上任一点,P 至A_1A_2,A_2A_3,A_3A_1的距离分别为 d_1,d_2,d_3.问:当 P 变动时 d_2~1 d_2~2 d_3~2是否为定值,d_1~4 d_2~4 d_3~4是否为定值,说明理由.上面问题的供题人在《数学通报》2000年12期给出的解答长达2000多字,而下面的解法     

一个数学问题的进一步研究

问题1 P 正△A_1A_2A_3的内切圆⊙O上任一点,P 至 A_1A_2、A_2A_3、A_3A_1的距离分别为 d_1、d_2、d_3,问当 P 点位置变动时,d_1~2 d_2~2 d_3~2是否为定值?说明理由.该问题是《数学通报》2006年第11上期的第1637题,作者提供的解答比较复杂,把求 d_1~2 d_2~2 d_3~2分解成多步而且多次运用倍角公式、两角和与差的公式,使其运算量增大.其实求出 d_1、d_2、d_3后直接代入     

从一道试题谈起

最近,看到如下一道中学生的测试题: 设a_1、b_1、a_2、b_2、b_3、c_3均为正实数,且对任意的d_1、d_2、d_3恒有解。显然,证明方程组(Ⅰ)对任意右端d_1d_2、d_3恒有解,只要证明方程组(Ⅰ)的系数行列式     

正三角形的一个最值问题

定理 设边长为a的正三角形内(或边上)任一点P到三顶点的距离分别为d_1,d_2,d_3。则 1/d_1 1/d_2 1/d_3≥(4 2/(3~(1/2)))·1/a。等号当且仅当P为正三角形一边上中点时成立。 为证上述定理,需用到以下两个引理。     

三角形“四心”到各边距离的不等式链

设△ABC的垂心H、内心I、重心G、外心O到三边的距离之和分别为∑HD_1,∑ID_2,∑GD_3,∑OD_4,我们有 以上不等式链中,①对锐角△ABC成立,而②,③对任意△ABC成立(等号当且仅当△ABC为正三角形时成立). 证明:设R、r与s分别为△ABC的外接圆、内切圆半径与半周长,则有     

空间n边形余弦定理

三角形有余弦定理。空间多边形,如:四边形,五边形,……,直到空间n边形,是否有余弦定理?本文就这一问题作一些探讨。首先考虑最简单的空间四边形。如图(1)所示,A_1A_2A_3A_4是空间任意一个四边形。设a_1=A_1A2,a_2=A_2A_3,a_3=A3A_4,a_4=A_4A_1。θ_(12)、θ_(23)各是△A_1A_2A_3、△A_2A_3A_4的一个内角。如图过顶点A_2作与向量     

一个不等式的推广

文 [1 ]给出了下面一个三角形不等式 :设△ABC的三边长分别为a、b、c ,则13 ≤ a2 +b2 +c2(a +b +c) 2 <12 ,①当且仅当a =b =c时等号成立 .本文将不等式①推广为 :设△ABC的三边长分别为a、b、c .对于任意正整数n ,n >1 ,有13 n - 1≤ an+bn+cn(a +b +c) n<12 n- 1,②当且仅当a =b =c时等号成立 .证明 :根据文 [2 ],有an+bn+cn3 ≥ a +b +c3n,当且仅当a =b =c时等号成立 .由此易知第一个不等式成立 ,取等号的条件也成立 .下面证明第二个不等式 ,这等价于an+bn+cn<12 n - 1(a +b +c) n.③用数学归纳法 .当n =2时 ,由式①知式③成立 .设n …     

涉及三角形和点的一个不等式及应用

1913—1914年，T.Hayashi建立了一个极为重要的不等式:当且仅当△ABC为锐角三角形且P为其垂心时或P为△ABC的一个顶点的等号成立．在探讨不等式（1）的推广形式的过程中，笔者发现了下述深刻而有用的．定理设x、y、z为满足x＋y＋z＞0，yz＋zx＋xy≥0的实数，a、b、c为△ABC的三边，则对△ABC平面上任一点P有当且仅当为锐角三角形且P为其垂心时或a~2x＝b~2y，z＝0且P＝C时等号成立．为证定理，我们尚需用到杨学枝1987年建立的一个代数不等式（参见文[2]），即引理设x、y、z、x’、y’、z’为满足x＋y＋z＞0，x'＋y'＋z'＞0，yz＋zx＋…     

关于三角形内点的一个不等式与推广

本文给出关于三角形内点的一个不等式 .并将它推广到三维空间、n维欧氏空间 .定理　设 P是△ABC形内的任意一点 ,AP,BP,CP分别交对边于点 A′,B′,C′.则有 APAA′· BPBB′· CPCC′≤ 82 7.当且仅当 P为△ABC的重心时 ,(1)式等号成立 .证明　如图 1所示 ,记点 A,P到 BC边的距离分别为 ha,hp,S△ A BC=S,S△ P BC=S1 ,S△ P A C=S2 ,S△ P A B=S3,则 S=S1 S2 S3.图 1∵ PA′AA′=hpha=12 · BC· hp12 · BC· ha=S1 S.∴ APAA′=1-PA′AA′=1- S1 S=S2 S3S .同理可得　 BPBB′=S1 S3S ,CPCC…     

厄尔多斯—摩德尔不等式的应用

厄尔多斯—摩德尔(Erdos-Mordell)不等式:设P为△ABC内任意一点,过点P作三边垂线,三垂足为D、E、F,则PA PB PC≥2(PD PE PF).等号当且仅当P为正△ABC的中心时成立.     

一个动点类几何不等式的推广

设P为△ABC所在平面上任意一点,△为其面积.则成立不等式PA2sinA PB2sinB PC2sinC ≥2△, (1)其中等号当且仅当P为△ABC的内心时成立.     

关于凸五边形的一个不等式

定理 设A_1A_2…A_5是凸五边形,记A_iA_(i 1)=a_i,A_iA_(i 2)=m_i(i=1,2,…,5约定A_6=A_1,A_7=A_2),则 sum from i=1 to 5m_i~2相似文献   

Erdos-Mordell定理的简证

在1935年，FaulErdos猜想在△ABC内的任意一点I（或在它的边界上），从I点到三个顶点的距离之和不小于从I点到三条边的距离和的两倍．Erdos进一步猜想等号成立当且仅当△ABC是等边三角形并且I是它的外接圆圆心．尽管这一猜想的表述和理解没有什么困难之处，但是直到1937年，才由L.J.Mordell给出了第一个证明，而且这一证明是非初等的．在1945年，D.K.Kazarinoff第一个用初等方法证明了这一猜想（参阅他儿子写的书）．证明需要运用许多技巧，以至于看上去不太自然．这篇短文旨在给出一个学生能够接受的，比较自然的证明．我们的证明…     

关于四面体的一个等式的证明

在二维平面上,设△ABC的三边分别为a、b、c,面积为S,则有不等式 abc≥(8/3)(?)3S~(8/2);①其中等号当且仅当△ABC为正三角形时成立。对于三维空间的四面体,我们有: 设四面体A_1A_2A_3A_4的6条棱长分别为a_1(i=1,2,…,6),体积为V,则有不等式     

二次曲线的一类最值问题

近年来，二次曲线上任一点到两定点的距离的和的最值问题，越来越多，难度越来越大，在各类考试中经常出现．因此，研究一下这类问题，是必要的．定理1P为抛物线y~2＝2px上任一点，F为焦点，A（m，n）为该抛物线内部定点，当且仅当AP⊥y轴时，等号成立证明如图1，过点A作AM⊥l于M（l为准线）交抛物线于点P，连接PA、设P’为抛物线上任一点，连当且仅当P’与P重合时，等号成立．例1已知抛物线y~2＝4x，点A（2，1），F为其焦点，P为该抛物线上任一点，求的最小值，并求此时面积．解如图2，作AM⊥y轴交抛物线于P,则所求的最小值为3，…