一个三角形内心的命题
命题:设[latex]\triangle ABC[/latex]的三个顶点分别是A,B,C,其所对的三边边长分别是a,b,c,I是[latex]\triangle ABC[/latex]的内心。
试证:[latex]IA^2+IB^2+IC^2\geqslant (abc)^{\frac{2}{3}}[/latex]
[ Last edited by Edstrayer on 2016-2-21 at 02:58 ]
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命题:设[latex]\triangle ABC[/latex]的三个顶点分别是A,B,C,其所对的三边边长分别是a,b,c,I是[latex]\triangle ABC[/latex]的内心。
试证:[latex]IA^2+IB^2+IC^2\geqslant (abc)^{\frac{2}{3}}[/latex]
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设内切圆半径为r,切点为E,F,G,(AEB共线,BFC共线,CGA共线)则不难用a,b,c将AE,BE,BF,FC,CG,GA分别表示出来。由r(a+b+c)=2s=(p(p-a)(p-b)(p-c))^(1/2),s为三角形面积,2p=a+b+c,再结合勾股定理可以将不等式左边用a,b,c表示出来。作代换b+c-a=x,等等。则只需证明如下不等式(见图):

不等式.jpg
,
化为代数不等式的做法可能有点繁杂,不知有没有其他简便解法?
直接计算(过程也不复杂)可得:
[latex]IA^2+IB^2+IC^2=ab+bc+ca-\frac{6abc}{a+b+c}[/latex]
然后利用基本不等式就可导出所需要的不等式。
原来直接证明也不难,竟然可以化简成这个样子。看来是想复杂了
有时换个思路,也许问题就会简单很多呢
古典数学的基础不打牢,现代数学也学不好的