a^2+b^2+c^2≥4√3 a^2=(m+n a^2+b^2+c^2-4√3

正文

芬斯拉不等式

设△ABC的三边长分别为a、b、c,面积为Δ,则

(当时,等号成立)……(1)

不等式(1)叫做芬斯拉不等式(Finsler,1894—),它反映了三角形三边与其面积之间的关系。

证明一:如图,因任意△ABC的三条高至少有一条在△ABC内,不妨设BC边上的高AD在△ABC内,设,,则有

∵(2)

等号当且仅当,且时,即△ABC为正三角形时成立。展开(2)式并整理可得

∴ 。(当时,等号成立)

注:证明的关键是巧妙在构造不等式(2),为此必须首先猜想到当时,正三角形的面积最大,此时有,利用这两个公式就可造出不等式(2)。

证明二:由余弦定理及三角形面积公式,

当且仅当,即时,等号成立。

芬斯拉不等式的推广:

1、若a、b、c、d为四边形的四条边, Δ为其面积,则有

等号当且仅当四边形为正方形时成立。

2、若为n边形的边长, Δ为其面积,则有

等号当且仅当这个n边形为正n边形时成立。

参考资料