锐角三角形的一个不等式设a,b,
设a,b,c是锐角三角形ABC的三边长,R,r是其外接与内切圆的半径。
试证 abc/√[2(b^2+c^2)(c^2+a^2)(a^2+b^2)]>=r/(2R)
原来如此,在锐角三角形的限制之下,所给的不等式有着一个中学生可以接受的证明。
证明 由正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 得
abc/√[2(b^2+c^2)(c^2+a^2)(a^2+b^2)]
=sinAsinBsinC/√{2[(sinB)^2+(sinC)^2][(sinC)^2+(sinA)^2][(sinA)^2+(sinB)^2]}
=sinAsinBsinC/√{2[1-(cos2B+...全部
设a,b,c是锐角三角形ABC的三边长,R,r是其外接与内切圆的半径。
试证 abc/√[2(b^2+c^2)(c^2+a^2)(a^2+b^2)]>=r/(2R)
原来如此,在锐角三角形的限制之下,所给的不等式有着一个中学生可以接受的证明。
证明 由正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 得
abc/√[2(b^2+c^2)(c^2+a^2)(a^2+b^2)]
=sinAsinBsinC/√{2[(sinB)^2+(sinC)^2][(sinC)^2+(sinA)^2][(sinA)^2+(sinB)^2]}
=sinAsinBsinC/√{2[1-(cos2B+cos2C)/2][1-(cos2C+cos2A)/2][1-(cos2A+cos2B)/2]}
=sinAsinBsinC/√{2[1-(cos(B+C)cos(B-C)][1-cos(C+A)cos(C-A)][1-cos(A+B)cos(A-B)]}
=sinAsinBsinC/√{2[1+cosAcos(B-C)][1+cosBcos(C-A)][1+cosCcos(A-B)]}
>=sinAsinBsinC/√[2[1+cosA)(1+cosB)(1+cosC)]
=sinAsinBsinC/[4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)]
=2sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)
=r/(2R)。
注记:熟知恒等式sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)=r/(4R)的证明。
因为 2[sin(A/2)]^2=2-2[cos(A/2)]^2=1-cosA=1-(b^2+c^2-a^2)/(2bc)
=[a^2-(b-c)^2]/(2bc)=(a+b-c)(a-b+c)/(2bc)
=2(s-b)(s-c)/(bc),(其中s=(a+b+c)/2)
所以 sin(A/2)=√[(s-b)(s-c)/(bc)],
同理 sin(B/2)=√[(s-c)(s-a)/(ca)],sin(C/2)=√[(s-a)(s-b)/(ab)],
于是 sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)=(s-a)(s-b)(s-c)/(abc) (1)
由海伦公式:S=√[s(s-a)(s-b)(s-c)]及恒等式:S=rs,abc=4RS,得
(s-a)(s-b)(s-c)/(abc)=s(s-a)(s-b)(s-c)/(abcs)
=S^2/(4RSs)=S/(4Rs)=rs/(4Rs)=r/(4R), (2)
由(1),(2)即得
sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)=r/(4R)。收起