三角形的一个不等式

如图三角形的三个边为a, b, c, D是BC上的任意一点,且有AD2=BD.DC

证明不等式,√2a≧b c

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(1)

这道题在前面的文章中证明了D是中点的情况下成立,参见在三角形中有一个约束的不等式,下面不失一般性,证明D是任一点的情况。

证明:令BD=x, CD=y, AD=r, 则根据已知有r2=xy

根据余弦定理:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(2)

根据要证明的不等式形式,想到要用下列代数式的变换:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(3)

读者自己按照余弦定理,将b和c用x,y,r 等参数表达式子带入,上面的两个式子是有公因式的, 设:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(4)

所以:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(5)

因此:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(6)

这里为下面的等式成立,做个预先推导:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(7)

由此有下列的变换:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(8)

所以:

三角形三条边的长度之和(三角形中在约束条件下两边之和与第三边长度的关系)(9)

后记:当等号成立时候,有上面的证明过程可知,U=0, 可知cosθ=(x-y)/2r=0的时候,此时x=y, θ=90°,这时候该三角形是个等腰直角三角形,因为r=x=y。这道题在前面的一篇文中谈到了D是中点的情况,恰恰是这种特例。

,