山徑文學(xué)社作品(夕陽淺唱)

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兩個(gè)新的不等式
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向本清
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我發(fā)現(xiàn)了如下的三角不等式:在
中
A
①
②
其中,求和關(guān)于A,B,C輪換,R,r,分別是
的外接圓,內(nèi)切圓的半徑,s是
的半周長,
不等式?中要求
是銳角三角形,當(dāng)且僅當(dāng)
是正三角形時(shí)等號(hào)成立。
證明:由三角恒等式
A=1+
〔1〕,故不等式?等價(jià)于不等式
1+
③
易見,對(duì)于滿足
>0的一切正數(shù)s函數(shù)
Y=
是s的增函數(shù),再用J。C。Gerretsen1953年建立的不等式
6Rr-5
〔2〕,
要證明不等式③,只要證明不等式
≥
④
而不等式④等價(jià)于36
-92
r+45
-12R
+4
≥0
等價(jià)于 4
(9R-5r)(R-2r)+
⑤
而由Euler不等式R
2r知不等式⑤成立,故不等式①得證。
由三角恒等式
=
〖1〗
知,不等式②等價(jià)于不等式
等價(jià)于
(2R-r)
(4R+r) ⑥
當(dāng)2R
時(shí),用C。Ciamberlini在1943年提出的銳角三角形中的不等式s>2R+r〔3〕
要證明不等式⑥,此時(shí)只要證明不等式
(2R-r)
(4R+r) ⑦
而不等式 ⑦等價(jià) 4
-5
r-8R
-2
而 4
-5
r-8R
-2
=2
-5
r+
-8R
+
-2
(2R-5r)+8R(
-
)+
-2
>0
故此時(shí)不等式②成立。
若2R<5r時(shí),用J.C.Gerretsen不等式
6Rr-5
,知要證不等式 ⑥,只要證明不等式
(
6Rr-5
)(2R-r)
(4R+r),
即 -4
+23
r-32R
+4
0
即(2r-R)(2
-15Rr+4
)
⑧
又 2
-15Rr+4
=(2R-5r)(2R-
r)-
Rr
易見,當(dāng)2R<5r時(shí),由Euler不等式R
立,從而不等式②成立,結(jié)合以上兩
種情況,知不等式②成立。
不等式①,②可以作為楊學(xué)枝老師在《中學(xué)數(shù)學(xué)》(湖北)1994年第2期的《介紹一個(gè)不等式鏈》
中的不等式鏈的一個(gè)推廣。
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參考文獻(xiàn)
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①D.S.Mitrinovic,J.E.Pecaric and V.Volenec,Recent Advances in Geometric,Inequalities Kluwer
Academic Publishers,1989.
②J.C.Gerretsen,Ongelijkheden in de Dnehoek,Nieuw Tijdschr.Wish.41(1953)
③C.Ciamberlini,Sulla Condizione Necessariae Suffinche Un Triangono Siacutangolo,Rettengone
Ottusangolo,Boll.Un.Mat.Ital.5(2) (1943).
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(數(shù)學(xué)家陳景潤)
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本文作者簡介:向本清老師出生于湖南武岡偏僻農(nóng)村,在原轉(zhuǎn)龍完小求學(xué)至高中而回鄉(xiāng)修理地球(務(wù)農(nóng))快五年,在工廠當(dāng)合同工兩個(gè)多月,與方程、函數(shù)和微積分為伍四載(湖南師院),在湖南城步苗鄉(xiāng)的三尺講臺(tái)上一站34年。
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(山徑文學(xué)社肖殿群編輯)