佩多不等式
佩多不等式
几何学的佩多不等式,是关连两个三角形的不等式,以唐·佩多(Don Pedoe)命名。这不等式指出:如果第一个三角形的边长为formula_1,面积为formula_2,第二个三角形的边长为formula_3,面积为formula_4,那么:
formula_5,
等式成立当且仅当两个三角形为一对相似三角形,对应边成比例;
也就是formula_6。
formula_7
formula_8
证明.
再由柯西不等式,
formula_9
formula_10
formula_11
于是,
formula_12
formula_13
命题得证。
等号成立当且仅当formula_14,也就是说两个三角形相似。
三角形的面积与边长的平方成正比,因此在要证的式子两边同乘一个系数formula_15,使得formula_16,几何意义是将第二个三角形取相似(如右图)。
设这时A、B、C变成x、y、z,F变成F'。
考虑" AA' "的长度。由余弦公式,
formula_17
formula_18
将formula_19,formula_20
代入就变成:
formula_21
两边化简后同时乘以formula_22,并注意到a=x,就可得到原不等式。
等号成立当且仅当A与A'重合,即两个三角形相似。
图片快照过大,请您耐心等候,如果加载失败请稍后再试!