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一个三角形加权不等式

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一个三角形加权不等式

设三角形ABC的外接圆半径为R,令BC=a,CA=b,AB=c,x,y,z为任意实数. 求证
R^2*(x+y+z)^2≥yza^2+zxb^2+xyc^2

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  • 2008-03-12 10:00:54
      一个三角形加权不等式  
     
    设三角形ABC的外接圆半径为R,令BC=a,CA=b,AB=c,x,y,z为任意实数。 求证 
    R^2*(x+y+z)^2≥yza^2+zxb^2+xyc^2 
     
    证明 判别式法,待证不等式展开等价于
    R^2*x^2+2*R^2*x(y+z)-x(zb^2+yc^2)+R^2*(y+z)^2-yza^2≥0
    据一元两次式判别式[x为元]
    Δ=4*R^2[R^2*(y+z)^2-yza^2]-[2*R^2*(y+z)-(zb^2+yc^2)]^2
    =4*R^4*(y+z)^2-4*yz*R^2*a^2-4*R^4*(y+z)^2+4*R^2*(y+z)*(zb^2+yc^2)-(zb^2+yc^2)^2
    =c^2*(4R^2-c^2)*y^2+b^2*(4R^2-b^2)*z^2+[4R^2*(b^2+c^2-a^2)-2*b^2*c^2]yz
    根据正弦定理,余弦定理有
    Δ=16*R^4*(sinC*cosC)^2*y^2+16*R^4*(sinB*cosB)^2*z^2+32*R^4*sinB*sinC*[cosA-sinB*sinC]yz
    再由三角恒等式:cosA-sinB*sinC=-cosB*cosC,所以有
    Δ=16*R^4*(sinC*cosC)^2*y^2+16*R^4*(sinB*cosB)^2*z^2-32*R^4*sinB*sinC*cosB*cosC*yz
    =16*R^4*[sinC*cosC*y-sinB*cosB*z]^2
    =4*R^4*[sin(2C)*y-sin(2B)*z]^2≥0,
    因为Δ≥0,故所证不等式成立。
       易验证当:x:y:z=sin(2A):sin(2B):sin(2C)时取等号。 R^2*(x+y+z)^2≥yza^2+zxb^2+xyc^2 等价于 (x+y+z)^2≥4[yz(sinA)^2+zx(sinB)^2+xy(sinC)^2] 。
      

    p***

    2008-03-12 10:00:54

其他答案

    2008-03-13 12:59:45
  • 设三角形ABC的外接圆半径为R,令BC=a,CA=b,AB=c,x,y,z为任意实数. 求证 
    R^2*(x+y+z)^2≥yza^2+zxb^2+xyc^2                         (1)
    证明 设x,y,z为任意实数,a,b,c是三角形三边长,Δ为这三角形的面积。则有 
    (xa^2+yb^2+zc^2)^2≥16(yz+zx+xy)Δ^2                      (2)
    对(2)式作置换,令x==>x/a^2,y==>y/b^2,z==>z/c^2,等价于
    a^2*b^2*c^2*(x+y+z)^2≥16(a^2*yz+b^2*zx+c^2*xy)Δ^2 
    再由恒等式:a^2*b^2*c^2=16R^2*Δ^2 ,化简即为(1)式。
    

    艾***

    2008-03-13 12:59:45

  • 2008-03-12 15:19:24
  • 设三角形ABC的外接圆半径为R,令BC=a,CA=b,AB=c,x,y,z为任意实数. 求证 
    R^2*(x+y+z)^2≥yza^2+zxb^2+xyc^2 
    证明  待证不等式展开化简为
    (R*x)^2+(R*y)^2+(R*z)^2+(2*R^2-a^2)*yz+(2*R^2-b^2)*zx+(2*R^2-c^2)*xy≥0
    上式配方整理得:
         [R*x+(2*R^2-c^2)*y/(2R)+(2*R^2-b^2)*z/(2R)]^2
    +[c*y*cosC-b*z*cosB]^2≥0,显然成立。
    易验证当x:y:z=a*cosA:b*cosB:c*cosC时取等号。
    

    德***

    2008-03-12 15:19:24

  • 2008-03-12 08:58:12
  • 问题看不懂 求证的东西能用中文写吗?
    

    1***

    2008-03-12 08:58:12

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