Теорема Эйлера в геометрии - Википедия - Eulers theorem in geometry

Теорема Эйлера:

В геометрия, Теорема Эйлера заявляет, что расстояние d между окружность и incentre из треугольник дан кем-то[1][2]

или эквивалентно

куда р и р обозначают радиус описанной окружности и внутренний радиус соответственно (радиусы окружности описанный круг и вписанный круг соответственно). Теорема названа в честь Леонард Эйлер, опубликовавший его в 1765 году.[3] Однако такой же результат ранее опубликовал Уильям Чаппл в 1746 г.[4]

Из теоремы следует Неравенство Эйлера:[5][6]

которое с равенством выполняется только в равносторонний дело.[7]:п. 198

Доказательство

Доказательство теоремы Эйлера в геометрии

Сдача О быть центром описанной окружности треугольника ABC, и я быть его центром, продолжением AI пересекает описанную окружность в точке L. потом L это середина дуги до н.э. Присоединиться LO и вытяните его так, чтобы он пересекал описанную окружность в M. Из я построить перпендикуляр к AB, и пусть D будет его основанием, поэтому Я БЫ = р. Нетрудно доказать, что треугольник ADI похож на треугольник MBL, так Я БЫ / BL = AI / ML, т.е. Я БЫ × ML = AI × BL. Поэтому 2Rr = AI × BL. Присоединиться БИ. Потому что

BIL = ∠ А / 2 + ∠ ABC / 2,
IBL = ∠ ABC / 2 + ∠ CBL = ∠ ABC / 2 + ∠ А / 2,

у нас есть ∠ BIL = ∠ IBL, так BL = IL, и AI × IL = 2Rr. Продлевать OI так, чтобы он пересекал описанную окружность в п и Q; тогда ЧИСЛО ПИ × QI = AI × IL = 2Rr, так (р + d)(р − d) = 2Rr, т.е. d2 = р(р − 2р).

Более сильная версия неравенства

Более сильная версия[7]:п. 198 является

куда а, б, в - стороны треугольника.

Теорема Эйлера для вписанной окружности

Если и обозначим соответственно радиус выписанный круг напротив вершины и расстояние между его центром и центром описанной окружности, тогда .

Неравенство Эйлера в абсолютной геометрии

Неравенство Эйлера в форме, гласящей, что для всех треугольников, вписанных в данную окружность, максимум радиуса вписанной окружности достигается для равностороннего треугольника и только для него, справедливо в абсолютная геометрия.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джонсон, Роджер А. (2007) [1929], Продвинутая евклидова геометрия, Dover Publ., Стр. 186.
  2. ^ Данэм, Уильям (2007), Гений Эйлера: размышления о его жизни и творчестве, Серия Spectrum, 2, Математическая ассоциация Америки, стр. 300, ISBN  9780883855584.
  3. ^ Джерри Леверша, Дж. К. Смит: Эйлер и геометрия треугольника. В: Математический вестник, Vol. 91, № 522, ноябрь 2007 г., С. 436–452 (JSTOR  40378417 )
  4. ^ Чаппл, Уильям (1746), «Очерк свойств треугольников, вписанных и описанных вокруг двух данных кругов», Разное Curiosa Mathematica, 4: 117–124. Формула для расстояния находится внизу страницы 123.
  5. ^ Альсина, Клауди; Нельсен, Роджер (2009), Когда меньше значит больше: визуализация основных неравенств, Математические экспозиции Дольчиани, 36, Математическая ассоциация Америки, стр. 56, ISBN  9780883853429.
  6. ^ Дебнат, Локенат (2010), Наследие Леонарда Эйлера: дань трехсотлетия, World Scientific, стр. 124, ISBN  9781848165250.
  7. ^ а б Свртан, Драгутин; Вельян, Дарко (2012), «Неевклидовы версии некоторых классических неравенств треугольника», Форум Геометрикорум, 12: 197–209.
  8. ^ Памбуччиан, Виктор; Шахт, Селия (2018), «Неравенство Эйлера в абсолютной геометрии», Журнал геометрии, 109 (ст. 8): 1–11, Дои:10.1007 / s00022-018-0414-6.

внешняя ссылка