- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
解题-对一道竞赛试题的思考-杨广亮
对一道竞赛试题的思考
杨广亮
(高新区枫杨街 郑州外国语学校 河南 郑州 450001)
题目 设为锐角三角形,,,分别是的重心向边,,所作垂线的垂足. 证明:(第16届巴尔干地区数学奥林匹克)
我们知道,“重心”、“内心”“垂心”是三角形的三个比较特殊的点,在各类竞赛试题中对三心的考查也是屡见不鲜的,这里,笔者通过类比发现,将试题中的“重心”改为“内心”、“垂心”后,仍有类似的面积问题值得我们探究.同时我将给出在同一锐角三角形中,由三心向各边做垂线所形成的垂足三角形面积大小关系.
命题1 设为任意三角形,,,分别是的内心向边,,所作垂线的垂足. 证明:
引理 若是区间上的上凸函数,,,…, ,则
当且仅当时上式等号成立.
图1证明:如图1,设,,长分别为,,,内切圆半径为,则,记, 的面积为.
图1
即有 …①,
而 ,,,
…②
将①带入②有
由三角形和差化积公式和倍角公式化简得
又在中, 有,,
从而 ,
当且仅当时上式等号成立.
已知,,,而在上为上凸函数,
由引理知 ,
此处也是当且仅当时上式等号成立.
从而
上式两处等号同时成立的条件是当且仅当时,即为等边三角形时.
命题2 设为锐角三角形,为的垂心,,,分别为,,边的垂足. 证明:
证明:如图2,为垂足三角形,可证得
图2后面求范围过程类似于命题2,可证明,读者可试着证明.
图2
面积关系 在锐角三角形中,我们把由垂心,内心,重心向三边作垂线形成的垂足三角形依次记为,,.则
证明:已知 下面仅证
在中
易证
由[1]知 , 又有
从而只需证
也即证
此即转化为在条件,且,,下,求函数的最大值问题.
设得方程组
易知 …※
令,
则,其中,.
当时,,其中,,
在上,,单调递增;在上,,单调递减.
从而若 ,则,,中至少有两个相等.
由※知,若只有两个相等,不妨设
则
从而
,
令, , 则
(ⅰ)当时,知,故,
当时,,易求得,从而与矛盾.
(ⅱ)当时,知,故,
易求得,也与矛盾.
从而由(ⅰ),(ⅱ)知,必有.
也即通过解方程组我们得到唯一一个稳定点,而这个稳定点处的值即是我们所求的最大值,从而到此问题得证,有成立.
参考文献
[1]周沛耕 王博程. 数学奥林匹克标准教材[M].北京教育出版社文津出版社.P484
[2]魏大宽. 凸函数的性质及应用[J].零陵师专学报.1996
[3]曾仪. 垂足三角形周长和面积的简证[J].中学数学月刊.2007
[4]赵心敬 焦和平.三角形的内接三角形面积的不等式链[J].数学通报1996
文档评论(0)