三角形的心的性质的问题!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/19 12:59:30
三角形ABC三边分别为a、b、c,内心为I,外心为O,重心为H,外接圆半径为R,内接圆半径为r,
求证:OI=HI的充要条件是a^2+b^2+c^2=18Rr
抱歉,重心该为G才对,不过还好没抄成垂心

证明:R=a/2sinA,r=(p-a)*tan(A/2)=(p-a)*sinA/(1+cosA)【其中,p=(a+b+c)/2代表△ABC半周长】所以:18Rr=18*(a/2sinA)*(p-a)*sinA/(1+cosA)=9a(p-a)/(1+cosA)=9a(b+c-a)/2[1+(b^2+c^2-a^2)/2bc]=9a(b+c-a)/{[(b+c)^2-a^2]/bc}=9abc(b+c-a)/[(b+c-a)*(a+b+c)]=9abc/(a+b+c)那么:a^2+b^2+c^2=18Rr等价于a^2+b^2+c^2=9abc/(a+b+c)即:(a^2+b^2+c^2)(a+b+c)=9abc根据平均值不等式:上式左边>=3[(a^2*b^2*c^2)^(1/3)]*3[(abc)^(1/3)]=9abc=右边等号成立当且仅当a=b=c所以:a^2+b^2+c^2=18Rr等价于a=b=c即△ABC是正三角形。只需证明:OI=HI的充要条件是a=b=c充分性是显然的,以下证明其必要性,即:若OI=HI,那么a=b=c。以下证明其逆否命题,假设a、b、c中至少有两个不相等,不妨设a是最短的一边:a①如果∠C如图:

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