关于费尔马点的两个不等式的加强

设△ＡＢＣ的三边长为ａ、ｂ、ｃ,Ｆ是△ＡＢＣ内的费尔马点 ,延长ＡＦ、ＢＦ、ＣＦ分别交对边于Ａ′、Ｂ′、Ｃ′ ,记ＡＡ′=ｘ ,ＢＢ′ =ｙ ,ＣＣ′=ｚ .文 [1]、[2 ]分别建立了如下不等式 :ｘ ｙ ｚ≤ 32 (ａ ｂ ｃ) ,(1)1ｘ 1ｙ 1ｚ ≥ 6ａｂ ｂｃ ｃａ. (2 )　　本文给出不等式 (1)、(2 )的统一加强形式 ,即定理　在△ＡＢＣ中 ,有ｘ ｙ ｚ≤ 32 ａｂ ｂｃ ｃａ. (3)　　引理 1[3] 　设Ｐ为△ＡＢＣ内任一点 ,∠ＡＰＢ、∠ＢＰＣ、∠ＣＰＡ的平分线与边ＡＢ、ＢＣ、ＣＡ分别交于Ｅ1、Ｅ2 、Ｅ3,则ＰＡ ＰＢ ＰＣ ≥ 2 (Ｐ…     

F-H不等式的几何解释

在△ＡＢＣ中 ,有著名的Ｆｉｎｓｌｅｒ Ｈａｄｗｉｇｅｒ不等式∑ａ2 ≥ 43△ + ∑(ｂ-ｃ) 2 .①其中ａ、ｂ、ｃ、△分别是△ＡＢＣ三边、面积 ,∑为循环和 .文 [1 ]将其加强为∑ａ2 ≥ 43△ + ∑(ｂ -ｃ) 2 +∑[ｂ(ｃ+ａ -ｂ) -ｃ(ａ +ｂ -ｃ) ]2 .②事实上 ,Ｆ—Ｈ不等式①可以这样得到 :对任意正数ｘ、ｙ、ｚ,有恒等式(ｘｙ +ｘｚ+ｙｚ) 2=3ｘｙｚ(ｘ+ｙ +ｚ) + 12 [ｘ2 (ｙ -ｚ) 2+ｙ2 (ｘ -ｚ) 2 +ｚ2 (ｘ -ｙ) 2 ].③在③中 ,令ｘ =ｓ -ａ ,ｙ =ｓ -ｂ ,ｚ =ｓ-ｃ,得[∑(ｓ-ｂ) (ｓ-ｃ) ]2=3ｓ(ｓ-ａ) (ｓ-ｂ) (ｓ-ｃ)+ 12 ∑(ｓ-ａ)…     

一类分式不等式的一种证法

在分母为多项式的分式不等式中 ,有些不等式 ,通过变量代换 ,把分母化为单项式 ,灵活运用均值不等式或适当的放缩 ,便能得到简洁明快的证法 .举例如下例 1　已知△ＡＢＣ的三边长为ａ,ｂ ,ｃ ,求证 :ａｂ ｃ -ａ ｂｃ ａ -ｂ ｃａ ｂ -ｃ≥ 3.证　设ｂ ｃ-ａ =2ｘ ,ｃ ａ -ｂ=2ｙ ,ａ ｂ-ｃ=2ｚ,ｘ ,ｙ ,ｚ >0 .令不等式的左端为Ｍ ,则Ｍ =ｙ ｚ2ｘ ｘ ｚ2ｙ ｘ ｙ2ｚ= (ｙ2ｘ ｘ2ｙ) (ｚ2ｙ ｙ2ｚ) (ｘ2ｚ ｚ2ｘ)≥ 2 ｙ2ｘ· ｘ2ｙ 2 ｚ2ｙ· ｙ2ｚ 2 ｘ2ｚ· ｚ2ｘ= 1 1 1=3.例 2　设ｘ ,ｙ ,ｚ∈Ｒ ,求证 :ｘ2ｘ ｙ ｚ ｙｘ 2ｙ…     

四面体的一个六棱求积公式

定理　在四面体Ｐ ＡＢＣ中 ,设ＰＡ =ｚ ,ＰＢ =ｘ ,ＰＣ =ｙ,ＡＢ =ｃ,ＢＣ =ａ ,ＣＡ =ｂ,记 ｙ2 ｚ2 -ｂ2 =Ｘ2 ,ｚ2 ｘ2 -ｃ2 =Ｙ2 ,ｘ2 ｙ2 -ａ2 =Ｚ2 ,则四面体体积Ｖ =11 2 [4ｘ2 ｙ2 ｚ2 -ｘ2 Ｘ2 -ｙ2 Ｙ2 -ｚ2 Ｚ2 Ｘ2 Ｙ2 Ｚ2 ]12 .先证如下 :引理　从一点Ｏ引     

关于代数变换体系f（ra,rb,rc）=f（x,y,z）及三角形不等式链

本文建立三角形各元素关于旁切圆半径ｒａ=ｘ ,ｒｂ=ｙ ,ｒｃ=ｚ的变换体系 ,即 ｆ(ｒａ,ｒｂ,ｒｃ) =ｆ(ｘ ,ｙ ,ｚ) ,将三角形不等式化为只含ｘ ,ｙ ,ｚ的代数不等式 ,利用代数化的证明 ,建立并推证一系列新的三角形不等式链 .1　三角形各元素代数变换体系引理　记△ＡＢＣ各元素 :三边ａ、ｂ、ｃ ,半周长ｓ,面积Ｓ△ ,外接圆半径Ｒ ,内切圆半径ｒ ,旁切圆半径ｒａ、ｒｂ、ｒｃ,高ｈａ、ｈｂ、ｈｃ,中线ｍａ、ｍｂ、ｍｃ,角平分线ｔａ、ｔｂ、ｔｃ.令　ｒａ=ｘ、ｒｂ=ｙ、ｒｃ=ｚ ,则　ａ =ｘ( ｙ ｚ)∑ｙｚ ,ｓ =∑ｙｚ ,Ｓ△ =∏ｘ∑ｙ…     

二维柯西不等式在解析几何上的应用

二维柯西不等式 :设ａ、ｂ、ｃ、ｄ∈Ｒ ,则有(ａ2 ｂ2 ) (ｃ2 ｄ2 )≥ (ａｃ ｂｄ) 2 .当且仅当 ａｃ =ｂｄ 时 ,不等式取等号 .1　推证几个重要结论命题 1　椭圆 ｘ2ａ2 ｙ2ｂ2 =1与直线Ａｘ Ｂｙ Ｃ =0有公共点的充要条件是Ａ2 ａ2 Ｂ2 ｂ2 ≥Ｃ2 .证明　由柯西不等式得(Ａｘ Ｂｙ) 2 =Ａａ· ｘａ Ｂｂ· ｙｂ2≤Ａ2 ａ2 Ｂ2 ｂ2 ｘ2ａ2 ｙ2ｂ2 .若 (ｘ0 ,ｙ0 )是已知椭圆和直线的公共点 ,则满足ｘ20ａ2 ｙ20ｂ2 =1、Ａｘ0 Ｂｙ0 Ｃ =0 ,则上述不等式左边为Ｃ2 ,右边为Ａ2 ａ2 Ｂ2 ｂ2 ,充分性得证 .若 (ｘ ,ｙ)是直线上…     

代换法证明不等式

例 1　已知ｘ ,ｙ ,ｚ>0 ,证明 :ｚ2 -ｘ2ｘ + ｙ + ｘ2 -ｙ2ｙ +ｚ + ｙ2 -ｚ2ｚ +ｘ ≥ 0 .证明　设ｘ+ ｙ =ａ ,ｙ +ｚ=ｂ ,ｚ +ｘ=ｃ ,则ｚ-ｘ =ｂ-ａ ,ｘ -ｙ =ｃ-ｂ ,ｙ-ｚ=ａ -ｃ,ａ ,ｂ ,ｃ>0 .于是原式等价于ｂｃａ + ｃａｂ + ａｂｃ ≥ａ +ｂ+ｃ .由ｂｃａ + ｃａｂ ≥ 2ｃ等得证 .例 2　在 ＡＢＣ中 ,ａ +ｂ +ｃ=2ｓ ,ａ ,ｂ,ｃ为三边 ,则ａｂｃ≥ 8(ｓ-ａ) (ｓ -ｂ) (ｓ-ｃ) .证明　设ｓ -ａ =α ,ｓ-ｂ =β ,ｓ-ｃ =γ ,则α ,β ,γ >0 ,α+ β =ｃ,β +γ=ａ ,α +γ=ｂ.于是原式等价于(α + β) (β+γ) (γ +α)≥ 8αβ…     

三角形中一个有趣的不等式

若三角形一边上的一点和这边所对的顶点将三角形的周长二等分 ,则称这一点为三角形的周界中点 .本文将给出与三角形周界中点有关的一个有趣不等式 .定理　设Ｄ、Ｅ、Ｆ分别为△ＡＢＣ的边ＢＣ、ＣＡ、ＡＢ的周界中点 ,且ＢＣ =ａ ,ＣＡ =ｂ ,ＡＢ=ｃ ,Ｓ =12 (ａ ｂ ｃ) ,△ＡＥＦ、△ＢＤＦ、△ＣＤＥ的面积分别记为△ Ａ、△Ｂ、△ Ｃ,则(Ｓ -ｂ) (Ｓ-ｃ)△ Ａ (Ｓ -ｃ) (Ｓ-ａ)△Ｂ (Ｓ-ａ) (Ｓ -ｂ)△ Ｃ ≥ 4 3.为证明此不等式 ,先看如下引理 :引理　设Ｄ、Ｅ、Ｆ分别为△ＡＢＣ的边ＢＣ、ＣＡ、ＡＢ上的周界中点 ,且ＢＣ =ａ ,Ｃ…     

凹四边形的一个面积公式

文 [1 ]证明了凸四边形的一个面积公式 ,本文应用类似的方法 ,证明了该公式也适用于凹四边形 .定理　设凹四边形ＡＢＣＤ的边ＡＢ =ａ ,ＢＣ =ｂ ,ＣＤ =ｃ,ＤＡ =ｄ ,对角线ＡＣ =ｍ ,ＢＤ =ｎ ,则其面积Δ =144ｍ2 ｎ2 -(ａ2 -ｂ2 +ｃ2 -ｄ2 ) 2 .证明 :不妨设Ｃ是凹顶点 (如图 ) .延长ＡＣ交ＢＤ于Ｅ ,记∠ＡＥＢ =θ ,ＢＥ =ｘ ,ＥＤ =ｙ ,ＣＥ =ｚ,则ｘ +ｙ=ｎ ,ＡＥ =ｍ +ｚ .由余弦定理 ,有ａ2 =ｘ2 +(ｍ +ｚ) 2 -2ｘ(ｍ +ｚ)ｃｏｓθ ,ｂ2 =ｘ2 +ｚ2 -2ｘｚｃｏｓθ,ｃ2 =ｙ2 +ｚ2 +2 ｙｚｃｏｓθ ,ｄ2 =ｙ2 +(ｍ +ｚ) 2 +2 ｙ(ｍ …     

H.Guggenheimer不等式的加强

文 [1]中给出了 ∑ 1ａ2 的上界估计 ,即设ａ、ｂ、ｃ为△ＡＢＣ的三边长 ,Ｒ、ｒ分别表示△ＡＢＣ的外接圆、内切圆半径 ,则有∑ 1ａ2 ≤(Ｒ2 +ｒ2 ) 2 +Ｒｒ(2Ｒ - 3ｒ) 2Ｒ2 ｒ3(16Ｒ - 5ｒ) .①本文将证明一个比①更强的结果 :∑ 1ａ2 ≤ 14ｒ2 .②引理[2 ] 　在△ＡＢＣ中 ,∑ 1ａ≤ Ｒ(Ｒ +4ｒ)2Ｒｒ .式②的证明 :由引理可知∑ 1ａ2 =ａ2 ｂ2 +ｂ2 ｃ2 +ｃ2 ａ2ａ2 ｂ2 ｃ2=ａｂ +ｂｃ +ｃａａｂｃ2 - 2 (ａ +ｂ +ｃ)ａｂｃ=1ａ+1ｂ+1ｃ2 - 1Ｒｒ≤ Ｒ(Ｒ +4ｒ)4Ｒ2 ｒ2 - 1Ｒｒ=14ｒ2 .由 14ｒ2 ≤(Ｒ2 +ｒ2 ) 2 +Ｒｒ(2Ｒ - 3ｒ) 2…