В треугольника АВС через G обозначено точку пересечения медиан; через r, r1, r2, r3 -...

0 голосов
26 просмотров

В треугольника АВС через G обозначено точку пересечения медиан; через r, r1, r2, r3 - радиусы кругов, вписанных в треугольники ABC, GAB, GBC, GAC, соответственно; p - полупериметр треугольника АBC.

\frac{1}{r_1}+ \frac{1}{r_2} + \frac{1}{r_3} \geq \frac{3}{r}+ \frac{18}{p}


Геометрия | 26 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Пусть a,\,b,\,c,\,m_a,\,m_b,\, m_c - длины сторон и медиан треугольника ABC, S_{ABC}=S.Воспользовавшись формулу S=pr и то, что S_{GBC}=S_{GAB}=S_{GAC}= \frac{S}{3}, получаем, что нужно доказать неравенство.
    Подставив вместо р и r, получим
\frac{3a+2(m_b+m_c)}{2S} + \frac{3b+2(m_a+m_b)}{2S} + \frac{3c+2(m_a+m_b)}{2S} \geq \frac{3(a+b+c)}{2S} + \frac{36}{a+b+c}
Упрощать здесь не буду, но напишу упрощенный
\frac{m_a+m_b+m_c}{S} \geq \frac{6S}{a+b+c}
Или имеем такое равенство: \frac{m_a}{3} + \frac{m_b}{3}+ \frac{m_c}{3} \geq \frac{6S}{a+b+c}

Пусть d_a,\, d_b,\, d_c-расстояния от точки G к сторонам a, b, c треугольника АВС. Очевидно, что d_a \leq \frac{m_a}{3} ,\,d_b \leq \frac{m_b}{3} ,\, d_c= \frac{m_c}{3} Также имеемd_a= \frac{2S_{GBC}}{a} = \frac{2S}{3a}. Аналогично, d_b= \frac{2S}{3b} ,\,\, d_c= \frac{2S}{3c}

Достаточно доказать неравентсво \frac{2S}{3a} + \frac{2S}{3b}+ \frac{2S}{3c} \geq \frac{6S}{a+b+c}, которое равносильна неравенству, что выражает отношение между средним арифметическим и средним гармоническим 3 положительных чисел:
        \frac{a+b+c}{3} \geq \frac{3}{ \frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c} }